DE69734927T2 - DIGITAL SIGNAL PROCESSING - Google Patents
DIGITAL SIGNAL PROCESSING Download PDFInfo
- Publication number
- DE69734927T2 DE69734927T2 DE69734927T DE69734927T DE69734927T2 DE 69734927 T2 DE69734927 T2 DE 69734927T2 DE 69734927 T DE69734927 T DE 69734927T DE 69734927 T DE69734927 T DE 69734927T DE 69734927 T2 DE69734927 T2 DE 69734927T2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tree
- signal
- network
- connection
- node
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 94
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 63
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 32
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 claims description 14
- 238000010971 suitability test Methods 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 23
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 14
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 14
- 230000006870 function Effects 0.000 description 13
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 10
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 241001136792 Alle Species 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 5
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 4
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 4
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 4
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000012938 design process Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000010429 evolutionary process Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012549 training Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 235000008694 Humulus lupulus Nutrition 0.000 description 1
- 101000860173 Myxococcus xanthus C-factor Proteins 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000036314 physical performance Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000035899 viability Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q3/00—Selecting arrangements
- H04Q3/0016—Arrangements providing connection between exchanges
- H04Q3/0062—Provisions for network management
- H04Q3/0075—Fault management techniques
- H04Q3/0079—Fault management techniques involving restoration of networks, e.g. disaster recovery, self-healing networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gestaltung eines Telekommunikationsnetzes aus Knoten und Verbindungen.The The present invention relates to a method for designing a Telecommunication network of nodes and connections.
Einführungintroduction
Es gibt zahlreiche Beispiele von Versorgungs(Utility)-Dienstnetzen, die eine Vielzahl von Knoten (nodes) aufweisen, die durch eine Vielzahl von Verbindungen (links) miteinander verbunden sind. Dienste werden zwischen Knoteneinrichtungen an den Knoten entlang den Verbindungseinrichtungen übergeben. Beispiele derartiger Netze umfassen Stromversorgungsnetze, in denen die Verbindungen Hochspannungsstromkabel aufweisen und die Knoten Kraftwerke, Generatoren, Umspannstationen und ähnliches aufweisen; Wasserversorgungsnetze, in denen die Knoteneinrichtungen Reservoire, Absperrvorrichtungen, Wassertürme und Kundenstandorte aufweisen und die Verbindungen Versorgungsleitungen aufweisen; Gasversorgungsnetze, wobei die Knoteneinrichtungen Meeresplattformen, Speichertanks, Kundenstandorte, Verteilungszentren und Absperrvorrichtungen aufweisen und die Verbindungen Gaspipelines aufweisen; überörtliche Straßennetze, in denen die Knoten Städte oder Ortschaften aufweisen und die Verbindungen Strassen aufweisen, und ähnlich Eisenbahnnetze und Netze von Fluggesellschaften, und insbesondere Kommunikationsnetze, wie ein Computernetz, in dem die Knoten Computer-Einrichtungen aufweisen können und die Verbindungen Kommunikationsverbindungen aufweisen können, oder Fernsprechdienstkommunikationsnetze, in denen die Knoten Vermittlungseinrichtungen aufweisen können und die Verbindungen terrestrische, unterseeische, in der Luft befindliche oder Satelliten-Kommunikationskanäle aufweisen können.It gives numerous examples of utility networks, having a plurality of nodes formed by a plurality of nodes connected by links (left). Services are between Passing node devices at the nodes along the connecting devices. Examples of such networks include power grids in which the connections have high voltage power cables and the nodes Have power plants, generators, substations and the like; Water supply networks, in which the node devices reservoirs, shut-off devices, water towers and customer locations and the connections have utility lines exhibit; Gas supply networks, where the nodes are marine platforms, Storage tanks, customer sites, distribution centers and shut-off devices and the compounds have gas pipelines; on local Road networks, in which the nodes cities or towns and the connections have roads, and similar railway networks and networks of airlines, and in particular communication networks, like a computer network in which the nodes have computer facilities can and the connections may comprise communication links, or Telephone service communication networks in which the nodes are switching equipment can have and the connections terrestrial, undersea, in the air or satellite communication channels.
Betrachtet man das Beispiel des Fernsprechdienstnetzes weist ein herkömmliches Telekommunikationsnetz eine Vielzahl von Vermittlungsstellen zum Verbinden und Weiterleiten von Kommunikationskanälen zwischen Kundenstandorten und eine Vielzahl von Kommunikationsverbindungen auf, welche die Vermittlungsstellen und die Kundenstandorte verbinden. Ein Kundenstandort kann ein einzelnes Teil an Einrichtung aufweisen, zum Beispiel einen einzelnen Telefonapparat, oder er kann eine Telefonzentrale (switchboard facility) in den Räumlichkeiten eines Kunden aufweisen, die ermöglicht, das ankommende Anrufe an eine Vielzahl von einzelnen Telefonapparate geleitet werden.considered the example of the telephone service network has a conventional one Telecommunications network a variety of exchanges to Connect and forward communication channels between customer sites and a plurality of communication links including the Connecting exchanges and customer sites. A customer location may comprise a single piece of equipment, for example one single telephone, or he can switchboard facility) in the premises of a customer that enables the incoming calls to a variety of individual telephone sets be directed.
Wo es erforderlich ist, einen neuen Kundenstandort mit einem existierenden Kommunikationsnetz zu verbinden, oder wo es erforderlich ist, ein Kommunikationsnetz an einem Standort von Grund auf aufzubauen (ein Netz „auf einer grünen Wiese"), wird die Gestaltung des neuen Netzes oder die Gestaltung der Modifizierung des Netzes herkömmlicherweise von einem menschlichen Gestalter oder einer Gruppe von Gestaltern durchgeführt. Eine Netzgestaltung ist eine qualifizierte Tätigkeit, die auf menschlicher Fachkenntnis beruht. Es gibt Abschnitte von Netzen, die automatisch gestaltet werden können, sobald die erforderlichen Gestaltungsparameter oder Spezifikationen für das Netz errichtet wurden. Bestimmte Abschnitte eines Netzes können durch existierende Algorithmen und von einem Computer implementierte Gestaltungstechniken gestaltet werden. Trotzdem neigen im Allgemeinen menschliche Netzgestalter dazu, derartige Algorithmen und Techniken als Hilfsmittel bei der Gestaltung eines Netzes zu verwenden, und wenn die menschlichen Netzgestalter nicht überzeugt werden können, dass die Hilfsmittel eine optimale Lösung des Problems einer Netzgestaltung erzeugen, verlassen sich die menschlichen Gestalter im Allgemeinen auf ihre eigene Erfahrung und Intuition bei der Gestaltung eines Netzes, statt sich auf die Algorithmen zu verlassen, um eine Gestaltung für ein vollständiges Netz zu erzeugen.Where It is necessary to create a new customer site with an existing one Communication network, or where necessary, a Building a communication network from scratch at a site (a Net " a green one Meadow "), the Design of the new network or the design of the modification the network conventionally performed by a human designer or a group of designers. A Network design is a skilled activity based on human Expertise. There are sections of networks that automatically can be designed once the required design parameters or specifications for the Network were built. Certain sections of a network can through existing algorithms and computer-implemented design techniques be designed. Nevertheless, in general, human web designers tend to use such algorithms and techniques as aids in the Designing a network to use, and if the human Network designer not convinced can be that the tools are an optimal solution to the problem of network design Generate human designers generally rely on on their own experience and intuition in designing one Net, instead of relying on the algorithms to design for a complete Generate network.
Die Anzahl und Vielfalt von Parametern, die der menschliche Netzgestalter bei der Gestaltung eines Netzes berücksichtigen muss, ist groß. Einige der Parameter, die menschlichen Gestaltern von Telekommunikationsnetzen bekannt sind, umfassen ein Auswählen des Typs von Vermittlungsnetz, zum Beispiel ein Paketvermittlungsnetz (PSN – packet switched network) oder ein leitungsvermitteltes Netz (CSN – circuit switched network), ein Layout der Netztopologie, Verfügbarkeit, Wachstum, Empfindlichkeit (survivability), Zuverlässigkeit, Verzögerung, Leistung, Kosten, Anrufblockierung, Betriebsgüte, Dienstqualität, Netzsprünge (hops), Kapazität, Bandbreite und festes alternatives oder dynamisches alternatives Routing. Ferner erfordern synchrone und asynchrone Netze unterschiedliche Ansätze einer Gestaltungsoptimierung.The Number and variety of parameters that the human web designer to consider in the design of a network is great. Some the parameter, the human designers of telecommunications networks include selecting of the type of switching network, for example a packet-switched network (PSN packet switched network) or a circuit - switched network (CSN - circuit switched network), a network topology layout, availability, Growth, sensitivity (survivability), reliability, Delay, Performance, cost, call blocking, quality of service, quality of service, hops, Capacity, Bandwidth and solid alternative or dynamic alternative Routing. Furthermore, synchronous and asynchronous networks require different ones approaches a design optimization.
Der Artikel „Network constructing Algorithm Based on Link significance Evaluation – NABLE" von Noriyuki Ikeuchi, Electronics and Communications in Japan, Teil 1 – Communications, Vol. 73, Nr. 2, Februar 1990, New York, U.S., Seiten 30 bis 41, offenbart ein automatisiertes Verfahren, das ein Netz hinsichtlich der Kosten einer Bereitstellung seiner Verbindungen optimieren kann.Of the Article "Network Constructing Algorithm Based on Link Evaluation - NABLE "by Noriyuki Ikeuchi, Electronics and Communications in Japan, Part 1 - Communications, Vol. 73, No. 2, February 1990, New York, U.S., pages 30-41 an automated process that costs a network in terms of cost optimize a deployment of its connections.
Genauer, NABLE beginnt mit einem vollständig vermaschten nichthierarchischen Netz von N Knoten und wandelt dieses in ein hierarchisches Netz mit zwei Ebenen um. Der Algorithmus wählt iterativ einen Knoten als Knoten der oberen Ebene des hierarchischen Netzes mit zwei Ebenen durch zuerst Bewerten der Verbindungen, um eine heuristische Funktion, als „Verbindungssignifikanz" bezeichnet, zu erlangen, welche die erhöhten Kosten einer alternativen Route ist, normalisiert durch die Kosten einer direkten Verbindung, wenn die Verbindung die Minimumanzahl von Verbindungsleitungen (trunks) aufweist, die eine gewisse Blockier-Wahrscheinlichkeit vorsehen (0.01 wird als der „standardmäßige" Wahrscheinlichkeitswert vorgesehen), und dann Bewerten der Knoten, um eine „Knotensignifikanz" zu erlangen, welche die Summe der Verbindungssignifikanzwerte für die Verbindungen ist, die von „Shortcut" zu „Backbone" befördert werden können, wenn der Knoten von der unteren Ebene zu der oberen Ebene befördert wird.More accurate, NABLE starts with a complete meshed non-hierarchical network of N nodes and transforms this into a hierarchical network with two levels around. The algorithm selects iteratively a node as an upper-level node of the hierarchical network with two levels by first rating the connections to one heuristic function, called "connection significance", to obtain which the raised Cost of an alternative route is normalized by the cost a direct connection if the connection is the minimum number of trunks having some blocking probability (0.01 is considered the "default" probability value provided), and then evaluating the nodes to obtain a "node significance" which is the sum of the connection significance values for the connections that from "Shortcut" to "Backbone" can, when the node is being transported from the lower level to the upper level.
Jeder Knoten der unteren Ebene wird dann einem Knoten der oberen Ebene zugewiesen, der auf der Basis des höchsten Verbindungssignifikanzwerts der jeweiligen Verbindungen zwischen dem Knoten der unteren Ebene und den Knoten der oberen Ebene ausgewählt wird. Nach der Neuzuweisung der Knoten der unteren Ebene werden die Netzkosten bewertet und nach einer vorgegebenen Anzahl von Iterationen wird das Netz mit den niedrigsten Kosten ausgewählt.Everyone Lower level node then becomes a top level node assigned based on the highest connection significance value the respective connections between the node of the lower level and the node of the upper level is selected. After the reassignment the node of the lower level will be assessed the network cost and after a given number of iterations, the network will be with the lowest cost selected.
Die Veröffentlichung „Topological Design of Local-Area Networks Using Genetic Algorithms" von Reuven Elbaum und Moshe Sidi, IEEE/ACM Transactions On Networking, Vol. 4, Nr. 5, Oktober 1995, offenbart einen Algorithmus zur Gestaltung von LANs mit dem Ziel einer Minimierung der durchschnittlichen Netzverzögerung. Ein heuristischer Algorithmus wird verwendet, der auf genetischen Ideen basiert.The Publication "Topological Design of Local-Area Network Using Genetic Algorithms "by Reuven Elbaum and Moshe Sidi, IEEE / ACM Transactions On Networking, Vol. 4, No. 5, October 1995, discloses an algorithm for designing LANs with the aim of minimizing the average network delay. A heuristic algorithm is used that is based on genetic Ideas based.
Der Algorithmus arbeitet auf einem Satz von angebotenen Lösungen, als „Population" bezeichnet. Jede Lösung, als „Individuum" bezeichnet, kann eine Lösung des Lösungsraums sein, die von einem String dargestellt wird, der drei „Chromosomen" aufweist; das heißt, ein Konfigurations-Chromosom, das eine „übergreifender Baum"(spanning tree)-Konfiguration beschreibt, ein Cluster- Chromosom, das die Verteilung von Benutzern in Cluster beschreibt, und ein Cluster-Reihenfolge-Chromosom, das die Reihenfolge einer Cluster-Zuweisung auf dem übergreifenden Baum beschreibt. Unterschiedliche Lösungen werden in unterschiedliche Chromosomenwerte codiert. Der Lösungsraum wird durchsucht, um das Optimum für eine „Zielfunktion" zu finden. Jedes Individuum, das eine Lösung darstellt, wird von der Zielfunktion bewertet. Der entstehende Wert wird als der „Tauglichkeitswert" der Lösung bezeichnet.Of the Algorithm works on a set of offered solutions, referred to as "population." Each Solution, as "individual", can a solution of the solution space which is represented by a string having three "chromosomes", that is, one Configuration chromosome that has a spanning tree configuration describes a cluster chromosome, which describes the distribution of users in clusters, and a Cluster order chromosome showing the order of a cluster assignment on the overarching Tree describes. Different solutions will be different Chromosome values coded. The solution room is searched to find the optimum for a "goal function." Each Individual, that is a solution is evaluated by the objective function. The resulting value is referred to as the "fitness value" of the solution.
Die aktuelle Population von Chromosomen-Strings wird entwickelt, wodurch eine neue Generation mit höherer Tauglichkeit erzeugt wird, unter Verwendung von drei Operatoren, Reproduktion, Kreuzung (crossover) und Mutation, die auf die Chromosomen angewendet werden. Die Tauglichkeitswerte der von den neuen Individuen dargestellten Netze werden von der Zielfunktion bewertet, die neue Generation ersetzt die aktuelle Generation und der Algorithmus wird wiederholt. Der Algorithmus endet nach einer festen Anzahl von Generationen oder wenn ein gewähltes Kriterium, wie der beste individuelle Zielfunktionswert, eine Schwelle erreicht.The current population of chromosome strings is being developed, thereby a new generation with higher Fitness is generated, using three operators, Reproduction, crossing (crossover) and mutation affecting the chromosomes be applied. The fitness levels of the new individuals networks are evaluated by the objective function, the new ones Generation replaces the current generation and the algorithm will repeated. The algorithm ends after a fixed number of generations or if an elected Criterion, such as the best individual objective function value, a threshold reached.
Insbesondere erzeugt der Algorithmus zur Gestaltung eines untereinander verbundenen Netzes von P-Clustern die Konfigurations-Chromosomen für die Individuen der ersten Population durch zuerst Erzeugen von „übergreifender Baum"-Strukturen mittels zufälligen Auswählens von P-Label von einem vollständigen Huffman-Baum einer Tiefe P/2, bei dem jeder Knoten (P-1) Söhne aufweist; Paaren jedes Knotens der gewählten P-Baum-Knoten mit einem entsprechenden der P-Cluster; und „Festlegen" des Baums, so dass jedes Label einen Vater aufweist. Jedes Label, das keinen Vater hat, wird von dem Label des fehlenden Vaters ersetzt. Der feste Baum wird dann in sein entsprechendes Konfigurations-Chromosom umgewandelt.Especially generates the algorithm for designing an interconnected Network of P clusters the configuration chromosomes for the individuals of the first Population by first creating "cross-tree" structures using random selecting from P-label of a complete Huffman tree a depth P / 2 at which each node (P-1) has sons; Pairs each Knot of the chosen P-tree node with a corresponding one of the P-cluster; and "fixing" the tree so that every label has a father. Any label that does not have a father has, is replaced by the label of the missing father. The solid Tree is then converted to its corresponding configuration chromosome.
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Verfahren zur Gestaltung eines Telekommunikationsnetzwerks mit einer Vielzahl von Vermittlungsknoten, die durch eine Vielzahl von Verbindungen miteinander verbunden sind, wobei das Verfahren die Schritte aufweist:
- (a) Errichten (
155 ) einer anfänglichen aktuellen Population von zufällig erzeugten Baumstrukturen, wobei jede Baumstruktur eine jeweilige entsprechende Netzgestaltung darstellt, durch die Teilschritte (a1) Erzeugen (140 ) einer Baumstruktur durch (a1.1) zufälliges Auswählen der maximalen Anzahl von Ebenen, welche die Baumstruktur umfassen kann, und, beginnend mit dem Wurzelknoten der Baumstruktur, (a1.2) Definieren der Rolle eines Knotens der Baumstruktur durch zufälliges Auswählen eines Signals eines Satzes von Signalen, einschließlich Vermittlungsknotensignale und Verbindungssignale, wobei jedes Verbindungsknotensignal eine Vielzahl von Argumenten aufweist, wobei jedes Argument einen jeweiligen Baumknoten in einer nächstniedrigeren Ebene der Baumstruktur spezifiziert, (a1.3) Wiederholen des Teilschritts (a1.2) für jedes derartige Argument der Baumstruktur, bis entweder alle Blattknoten der Baumstruktur Vermittlungsknotensignale sind oder ein Wachsen der Baumstruktur die maximale Anzahl von Ebenen überschreiten würde; - (a2) Anwenden einer Netzrealisierbarkeitsprüfung (
149 ) gemäß einem oder mehreren Netzrealisierbarkeitskriteria auf die von der entstehenden Baumstruktur dargestellte Netzgestaltung; - (a3) Auswahl dieser Baumstruktur als ein Element der anfänglichen Population, wenn sie die Netzrealisierbarkeitsprüfung von Teilschritt (a2) passiert;
- (a4) zyklisches Wiederholen der Teilschritte (a1) bis (a3), bis die Population eine vorgegebene Größe erreicht;
- (b) Bewerten (
151 ) der jeweiligen Tauglichkeitswerte von Netzen, die von Baumstrukturen der aktuellen Population dargestellt werden; - (c) Zuweisen (
153 ) einer Auswahlwahrscheinlichkeit zu jedem der bewerteten entsprechenden Netzgestaltungen gemäß deren jeweiligen Tauglichkeitswerten; - (d) Errichten (
155 ) einer neuen aktuellen Population von Baumstrukturen, die Baumstrukturen aufweist, die durch genetische Evolution aus der alten aktuellen Population von Baumstrukturen erzeugt werden, einschließlich Reproduzieren einer Baumstruktur, die aus der aktuellen Population gemäß ihrer Auswahlwahrscheinlichkeit ausgewählt wird; - (e) zyklisches Wiederholen der Schritte (b), (c) und (d), bis ein Ende-Kriterium erfüllt ist; und
- (f) Auswahl der Netzgestaltung mit dem besten Tauglichkeitswert.
- (a) Building (
155 ) of an initial current population of randomly generated tree structures, each tree structure representing a respective respective network design through which substeps (a1) generate (140 ) a tree structure by (a1.1) randomly selecting the maximum number of levels the tree structure may comprise, and starting with the root node of the tree structure (a1.2) defining the role of a node of the tree structure by randomly selecting a signal of a tree A set of signals, including switching node signals and connection signals, each Ver binding node signal having a plurality of arguments, each argument specifying a respective tree node in a next lower level of the tree structure; (a1.3) repeating substep (a1.2) for each such argument of the tree structure until either all leaf nodes of the tree structure are switching node signals or growing the tree structure would exceed the maximum number of levels; - (a2) applying a network feasibility check (
149 ) according to one or more network feasibility criteria to the network design represented by the resulting tree structure; - (a3) selecting this tree as an element of the initial population when passing the mesh feasibility check of substep (a2);
- (a4) cyclically repeating sub-steps (a1) to (a3) until the population reaches a predetermined size;
- (b) Rate (
151 ) of the respective fitness values of networks represented by tree structures of the current population; - (c) assign (
153 ) a selection probability to each of the evaluated respective network designs according to their respective fitness values; - (d) building (
155 ) a new current population of tree structures having tree structures generated by genetic evolution from the old current population of tree structures, including reproducing a tree structure selected from the current population according to its probability of selection; - (e) cycling steps (b), (c) and (d) until an end criterion is met; and
- (f) Selection of the network design with the best suitability value.
Vorzugsweise weist der Bewertungsschritt (b) die Teilschritte auf:
- (b1) Anwenden einer Netzrealisierbarkeitsprüfung (
149 ) gemäß einem oder mehreren Netzrealisierbarkeitskriteria auf die von den Baumstrukturen der aktuellen Population dargestellten Netze; und - (b2) Bewerten (
151 ) der jeweiligen Tauglichkeitswerte nur der Netze, welche die Netzrealisierbarkeitsprüfung von Teilschritt (b1) bestehen.
- (b1) applying a network feasibility check (
149 ) according to one or more network feasibility criteria to the networks represented by the tree structures of the current population; and - (b2) Rate (
151 ) of the respective fitness values of only the networks which pass the network feasibility check of substep (b1).
Der Bewertungsschritt (b) kann ein Überprüfen der Tauglichkeitswerte hinsichtlich eines vorgegebenen Tauglichkeitskriteriums aufweisen, wobei der Zuweisungsschritt (c) und die genetische Evolution von Schritt (d) nur auf den Individuen durchgeführt wird, deren entsprechende Netzgestaltungen diese Tauglichkeitsprüfung bestehen.Of the Assessment step (b) may include checking the Suitability values with regard to a given suitability criterion wherein the assigning step (c) and the genetic evolution of step (d) is performed only on the individuals whose corresponding Network designs pass this suitability test.
Vorzugsweise weist das vorgegebene Tauglichkeitskriterium Kosten auf.Preferably the given suitability criterion has costs.
Vorzugsweise haben für jede der Baumstrukturen einer aktuellen Population die Vermittlungsknotensignale jeweilige Baumknotenidentifizierer gemäß einer bestimmten auf den relevanten Baum angewendeten Baumdurchlaufvereinbarung spezifiziert, und die Verbindungssignale haben jeweilige Baumknotenidentifizierer gemäß dieser Baumdurchlaufvereinbarung spezifiziert, und der Schritt (d) weist die Teilschritte auf:
- (d1) Austauschen eines Teilbaums einer ersten der Baumstrukturen mit einem Teilbaum einer zweiten der Baumstrukturen, wobei die erste und die zweite Baumstruktur als Eltern-Baumstrukturen bezeichnet werden, und dadurch Erzeugen von zwei Nachkommen-Baumstrukturen der neuen aktuellen Population, wobei in den Nachkommen-Baumstrukturen jedes Vermittlungsknotensignal und jedes Verbindungssignal seinen jeweiligen Baumknotenidentifizierer behält, als Eltern-spezifizierter Identifizierer bezeichnet, entsprechend der Eltern-Baumstruktur, von der das Signal genommen wurde;
- (d2) Verifizieren für jede der neu erzeugten Nachkommen-Baumstrukturen, dass jedes der Vermittlungsknotensignale und Verbindungssignale der jeweiligen Nachkommen-Baumstruktur einen jeweiligen Eltern-spezifizierten Identifizierer aufweist, der identisch zu dem Identifizierer ist, der als ein entsprechender Nachkommen-spezifizierter Identifizierer bezeichnet wird, der von der Baumdurchlaufvereinbarung für dieses Vermittlungsknotensignal oder Verbindungssignal in der neu erzeugten Nachkommen-Baumstruktur spezifiziert wird; und
- (d3) in dem Fall, dass Teilschritt (d2) erfasst, dass ein Vermittlungsknotensignal oder Verbindungssignal einer der Nachkommen-Baumstrukturen einen jeweiligen Eltern-spezifizierten Identifizierer aufweist, der nicht identisch mit dem entsprechenden Nachkommen-spezifizierten Identifizierer ist, Ändern aller Vorkommen des nichti dentischen Eltern-spezifizierten Identifizierers in der Nachkommen-Baumstruktur in den entsprechenden Nachkommen-spezifizierten Identifizierer.
- (d1) exchanging a subtree of a first of the tree structures with a subtree of a second of the tree structures, wherein the first and second tree structures are referred to as parent tree structures, and thereby generating two progeny tree structures of the new current population, wherein in the progeny Tree structures each switch node signal and each link signal retains its respective tree node identifier, referred to as parent-specified identifier, corresponding to the parent tree from which the signal was taken;
- (d2) for each of the newly generated progeny tree structures, verifying that each of the child node signals and link signals of the respective progeny tree has a respective parent-specified identifier that is identical to the identifier referred to as a corresponding progeny-specified identifier, specified by the tree pass agreement for this switch node signal or link signal in the newly created descendant tree; and
- (d3) in the case that substep (d2) detects that a switch node signal or link signal of one of the progeny tree structures has a respective parent-specified identifier that is not identical to the corresponding offspring-specified identifier, changing all occurrences of the non -identical identifier Parent-specified identifier in the progeny tree in the corresponding progeny-specified identifier.
Vorzugsweise sind für jede der Baumstrukturen der aktuellen Population die zugewiesenen Baumknotenidentifizierer der Vermittlungsknotensignale sequentielle Indices und die zugewiesenen Baumknotenidentifizierer der Verbindungssignale sind sequentielle Indices.Preferably are for each of the tree structures of the current population is assigned Tree node identifier of the switching node signals sequential Indices and the assigned tree node identifiers of the connection signals are sequential indices.
Vorzugsweise weist jedes Verbindungssignal ein linkes Argument und ein rechtes Argument auf und kann entweder ein Verbindungssignal oder ein Graft-Signal sein; jedes der Argumente des Verbindungssignals kann ein Vermittlungsknotensignal oder ein Verbindungssignal sein; und jedes der Argumente des Graft(„Sprössling")-Signals kann ein Graft-Signal oder ein Verbindungssignal sein.Preferably Each link signal has a left argument and a right one Argument on and can be either a connection signal or a graft signal be; each of the arguments of the connection signal may be a switching node signal or a connection signal; and any of the arguments of the graft signal can be Graft signal or a connection signal.
Die Verbindungssignale können eine Information über physikalische Verbindungseinrichtungen und ihr Verbindungsmuster mit Vermittlungseinrichtungen beschreiben und die Graft-Signale können die Verbindung von physikalischen Verbindungen oder Teilnetzen an Vermittlungsknoteneinrichtungen bezeichnen.The Connection signals can an information about physical connection devices and their connection pattern describe with switching equipment and the graft signals can the connection of physical links or subnets Refer to switching node devices.
In den Verfahren gemäß den vorhergehenden zwei Paragraphen weist vorzugsweise der Teilschritt (a2) zum Umwandeln einer Baumstruktur in die Netzgestaltung, die sie darstellt und auf welche die Netzrealisierbarkeitsprüfung angewendet wird, die Teilschritte auf:
- (a2.1) Durchlaufen der Baumstruktur und bei Antreffen eines von einem Verbindungssignal gebildeten Baumknotens;
- (a2.2) wenn dieses Verbindungssignal ein Graft-Signal ist, Suchen jeweiliger Teilbäume, die von den linken und rechten Argumenten dieses Verbindungssignals gebildet werden, um jede dazwischen existierende Verbindung zu finden, (a2.2.1) wenn keine derartige Verbindung zwischen den jeweiligen Teilbäumen gefunden wird, Erzeugen einer neuen Verbindung zwischen einem externen Baumknoten von einem der jeweiligen Teilbäume und einem externen Baumknoten von dem anderen der jeweiligen Teilbäume;
- (a2.3) wenn dieses Verbindungssignal ein Verbindungssignal ist, Suchen der jeweiligen Teilbäume, um jede existierende Verbindung zwischen einem ersten Vermittlungsknotensignal des Teilbaums, der von dem linken Argument dieses Verbindungssignal gebildet wird, und einem zweiten unterschiedlichen Vermittlungsknotensignal des jeweiligen Teilbaums, der von dem rechten Argument dieses Verbindungssignal gebildet wird, zu finden, (a2.3.1) wenn keine derartige Verbindung zwischen den ersten und zweiten Vermittlungsknotensignalen gefunden wird, Erzeugen einer neuen Verbindung zwischen den ersten und zweiten Vermittlungsknotensignalen; und
- (a2.4) wenn kein zweites unterschiedliches Vermittlungsknotensignal in dem Teilbaum gefunden wird, der von dem linken Argument dieses Verbindungssignal gebildet wird, umwandeln des Verbindungssignals in ein Graft-Signal und Durchführen von Teilschritt (a2.2).
- (a2.1) traversing the tree structure and upon encountering a tree node formed by a connection signal;
- (a2.2) if this connection signal is a graft signal, look for respective subtrees formed by the left and right arguments of this connection signal to find each connection existing therebetween (a2.2.1) if no such connection exists between the respective ones Partial trees is found, generating a new connection between an external tree node of one of the respective subtrees and an external tree node of the other of the respective subtrees;
- (a2.3) if this connection signal is a connection signal, searching for the respective subtrees to identify any existing connection between a first switching node signal of the subtree constituted by the left argument of this connection signal and a second different switching node signal of the respective subtree selected from the one to find the right argument of this connection signal, find (a2.3.1) if no such connection is found between the first and second switching node signals, generating a new connection between the first and second switching node signals; and
- (a2.4) if no second different switching node signal is found in the subtree formed by the left argument of this link signal, converting the link signal into a graft signal and performing substep (a2.2).
Vorzugsweise weist der Teilschritt (a2.2.1) auf eine Auswahl der externen Baumknoten der jeweiligen Teilbäume auf der Basis der kürzesten physikalischen Entfernung zwischen tatsächlichen Telekommunikationsnetzknoten, die von externen Baumknoten der jeweiligen Teilbäume dargestellt werden.Preferably the sub-step (a2.2.1) points to a selection of the external tree nodes the respective subtrees on the basis of the shortest physical distance between actual telecommunications network nodes, which are represented by external tree nodes of the respective subtrees.
Mehr Vorzugsweise weist in dem Teilschritt (a2.2.1), wenn die kürzeste physikalische Entfernung größer als ein vorgegebener Wert ist, die Erzeugung einer neuen Verbindung zwischen den ausgewählten externen Baumknoten ein Erzeugen eines Baumknotens auf, der von einem Vermittlungsknotensignal gebildet wird und einen Vermitt lungsknoten zwischen den tatsächlichen Telekommunikationsnetzknoten darstellt, die von externen Baumknoten der jeweiligen Teilbäume dargestellt werden.More Preferably, in the substep (a2.2.1), if the shortest physical Distance greater than a predetermined value is the creation of a new connection between the selected external tree node generating a tree node, the of a switching node signal is formed and a switching node between the actual Telecommunication network node represents that of external tree nodes the respective subtrees being represented.
Verbindungssignale können verwendet werden, um Teilbäume zu erzeugen, und Graft-Signale können verwendet werden, um die Teilbäume in eine Gesamtbaumstruktur mit einer einzelnen Wurzel zu verbinden.link signals can used to subtrees and graft signals can be used be to the subtrees to connect into a total tree structure with a single root.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Computer-lesbares Medium mit Computer-ausführbaren Programmanweisungen zur Durchführung eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung.According to one Second aspect of the present invention provides a computer readable Medium with computer-executable Program instructions for execution a method according to the first Aspect of the present invention.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Computersystem, das zur Durchführung eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung programmiert ist.According to one third aspect of the present invention provides a computer system, that to carry out a method according to the first Aspect of the present invention is programmed.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings
Die Erfindung wird nun auf beispielhafte Weise unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, wobei:The Invention will now be described by way of example with reference to FIG the following drawings are described, wherein:
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsbeispieleDetailed description the preferred embodiments
Die Erfindung wird nun auf beispielhafte Weise unter Bezugnahme auf die oben identifizierten Zeichnungen beschrieben.The Invention will now be described by way of example with reference to FIG the above identified drawings are described.
Ein
allgemeiner Überblick
für eine
Netzgestaltungsvorrichtung wird in
Die Netzkarte weist auf einen umfassenden Satz von Anweisungen zum Aufbau eines physikalischen Netzes. Die Knoten der Karte stellen Teile von physikalischen Knoteneinrichtungen und ihre Standorte dar. Die Verbindungen der Karte stellen physikalische Telekommunikationsverbindungen dar, zum Beispiel in dem Fall eines Telekommunikationsnetzes Glasfaserkabel, Mikrowellenpfade. Die Netzkarte enthält Daten, welche die physikalischen Standorte von Knoten und Verbindungen relativ zueinander oder relativ zu einer vorgegebenen Geographie darstellen, zusammen mit anderen für das Netz relevanten Charakteristiken, zum Beispiel in dem Fall, wenn die Netzgestaltungsvorrichtung zur Gestaltung eines Telekommunikationsnetzes verwendet wird, enthält die Netzkarte Daten, die Routingtabellen, Verbindungs- und Vermittlungskapazitäten, Dienstfunktionen darstellen, und Daten, die Kosten oder andere Leistungskriterien von Hardware-Komponenten beschreiben. Die Netzkarte kann in elektronischer Form als ein Netzsignal in einem elektronischen Prozessor oder Speicher gespeichert werden.The Network card indicates a comprehensive set of instructions to build a physical network. The nodes of the map represent parts of physical node devices and their locations. The links the card represents physical telecommunications links, for example in the case of a telecommunications network fiber optic cable, Microwave paths. The network card contains data representing the physical Locations of nodes and connections relative to each other or relative to a given geography, along with others for the Network relevant characteristics, for example in the case when the network design device for designing a telecommunications network is used contains the network card data representing routing tables, connection and switching capacities, service functions, and data, the cost or other performance criteria of hardware components describe. The network card can be in electronic form as a network signal be stored in an electronic processor or memory.
Die
Vorrichtung in
Die
Knotensignale und Verbindungssignale können in den Baumgenerator über ein
Signal-übertragendes
Medium, wie eine Floppy-Disk
Der
Baum-zu-Netz-Konverter
Netzsignale,
die sich innerhalb der von den Realisierbarkeitskriteriasignalen
definierten Realisierbarkeitskriteria befinden, werden an einen
Tauglichkeits-Auswerter
Die
Auswahlsignale werden in eine „genetische
Evolutions-"Maschine
In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
werden der Baumgenerator, der Realisierbarkeits-Auswerter, der Tauglichkeits-Auswerter,
der Baum-Selektor und die „genetische
Evolutions-"Maschine
durch Konfigurieren eines elektronischen Computers implementiert,
zum Beispiel durch Konfigurieren einer Unix-Plattform in der Programmiersprache
C. Baumsignale und/oder Netzsignale können von dem Baum-zu-Netz-Konverter
Unter
Bezugnahme auf
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
Die Baumsignale werden durch einen zufälligen oder teilweise zufälligen Prozess gemäß einem Satz von Aufbauanweisungen erzeugt, die Knotensignale, Verbindungssignale und Beschränkungssignale in ein zweidimensionales Baumsignal zusammensetzen.The Tree signals are generated by a random or partially random process according to one Set of setup instructions generates the node signals, connection signals and restriction signals put together into a two-dimensional tree signal.
In
Schritt
Eine Überprüfung der Tauglichkeit weist auf ein Vergleichen einer Netzgestaltung, die als ein von einem einzelnen Baum stammendes Netzsignal dargestellt wird, mit einem definierten Tauglichkeitskriterium, zum Beispiel Leistung, Zuverlässigkeit, Belastbarkeit oder Kosten. Jedem einzelnen Baumsignal wird ein Maß seiner Tauglichkeit erteilt.A review of Suitability indicates a comparison of a network design that represented as a network signal originating from a single tree will, with a defined suitability criterion, for example Performance, reliability, Resilience or costs. Every single tree signal becomes a measure of his Suitability granted.
Ein
vorgegebener Prozentsatz der Baumsignale der anfänglichen Population werden
in Schritt
In
Schritt
Die
Anzahl von einzelnen Baumsignalen in der regenerierten Population
ist größer als
die Anzahl von ausgewählten
Baumsignalen, da einige Baumsignale mehr als einen Nachkommen haben.
Die Anzahl von Baumsignalen in der regenerierten Population kann
erhöht
werden, um mit der Anzahl von Baumsignalen in der ursprünglichen
Population übereinzustimmen.
Die regenerierte Population wird dann in Schritt
Die Auswahl von Baumsignalen wird durch Zuweisen einer Auswahlwahrscheinlichkeit zu jedem einzelnen Baumsignal durchgeführt, wobei die Wahrscheinlichkeit von der Tauglichkeit bestimmt wird, die jedem Baumsignal als ein Ergebnis der Tauglichkeitsprüfung erteilt wird. Die tauglicheren Baumsignale werden wahrscheinlicher ausgewählt als die weniger tauglichen Baumsignale. Durch den Prozess einer Auswahl der Baumsignale basierend auf ihrem Tauglichkeitswert kann erwartet werden, dass die durchschnittliche Tauglichkeit jeder Population mit der Zeit zunimmt. Ferner können einzelne realisierbare Baumsignale mit einer herausragenden Tauglichkeit in einigen Generationen erscheinen, sie stellen eine optimale Netzgestaltung dar.The selection of tree signals is performed by assigning a probability of selection to each individual tree signal, the likelihood being determined by the fitness given to each tree signal as a result of the fitness test. The more suitable tree signals are more likely to be selected than the less suitable tree signals. Through the process of selecting the tree Based on their fitness level, the average fitness of each population can be expected to increase over time. Furthermore, individual realizable tree signals can appear with outstanding suitability in a few generations, they represent an optimal network design.
Die
Schritte
Unter
Bezugnahme auf
In
Schritt
In
Schritt
In
Schritt
Die Tauglichkeit jedes Baums der Population wird bestimmt durch Umwandeln des Baumsignals in ein Netzsignal, das eine Netzgestaltung darstellt, und dann durch Simulieren des Verhaltens dieser Gestaltung unter typischen Betriebsbedingungen, durch Verarbeiten des Netzsignals gemäß Signalen, die einen Anrufverkehrsfluss, eine Anrufverkehrsbandbreite, ein Anrufverkehrsrouting und anderen Verkehr darstellen, von dem erwartet wird, dass das Netz ihn überträgt, oder durch Berechnen der Kosten eines Aufbaus eines Netzes mit dieser Gestaltung durch Summieren von Signalen, welche die Kosten von einzelnen Komponenten darstellen, die durch das Netzsignal dargestellt werden. Das Verhalten der Gestaltung wird simuliert durch Verarbeiten des Netzsignals zusammen mit Signalen, die Eingabeparameterwerte darstellen, um resultierende Signale zu erzeugen, die jeweilige Sätze von Werten für Leistung, Zuverlässigkeit, Belastbarkeit und Kosten darstellen.The Suitability of each tree of the population is determined by transformation the tree signal into a network signal representing a network design, and then by simulating the behavior of that design below typical operating conditions, by processing the network signal according to signals, a call traffic flow, a call traffic bandwidth Call traffic routing and other traffic, of which expected is that the network transmits it, or by calculating the cost of building a network with this Design by summing signals representing the cost of each Represent components that are represented by the network signal. The behavior of the design is simulated by processing the Network signal together with signals representing input parameter values to generate resulting signals, the respective sets of Values for Performance, reliability, Resilience and cost.
In
Schritt
In
Schritt
Weitere
Variationen und Modifikationen der Prozesse von
Netzbeschränkungen und anfängliche Annahmen über das Netznetwork restrictions and initial Assumptions about the network
Um ein Netzgestaltungsproblem zu definieren, für das eine optimierte Lösung zu finden ist, müssen bestimmte Beschränkungsparameter über das Netzwerk definiert werden, die für das Netzwerk erfüllt werden müssen, um eine realisierbare Lösung für das Problem zu sein. Wenn zum Beispiel ein Problem darin liegt, ein Netz zu gestalten, das vier Kundenstandorte verbindet, dann sind Netzgestaltungen, die nur drei der vier Standorte verbinden, keine realisierbaren Netze. Die Bedingung zum Verbinden aller vier Standorte ist eine Beschränkung für das zu gestaltende Netz. Ein weiteres Beispiel einer Beschränkung kann eine Kostenbeschränkung sein. Wenn ein Netz ein begrenztes Kostenbudget hat, dann müssen die Netzgestaltungen, um realisierbar zu sein, mit Kosten implementiert werden können, die geringer als das Kostenbudget sind. Netze, die höhere Kosten als das Kostenbudget haben, sind keine realisierbaren Gestaltungen hinsichtlich der Kosten. Netzbeschränkungen werden in den Prozess eingegeben mittels einer Eingabe von Netzbeschränkungssignalen in einen elektronischen Speicher.To define a network design problem for which an optimized solution can be found, certain constraint parameters must be defined over the network that must be met for the network to be a viable solution to the problem. For example, if one problem is to design a network that connects four customer sites, then there are only three of the four network designs Connect locations, no realizable networks. The condition for connecting all four locations is a constraint on the network to be designed. Another example of a restriction may be a cost limit. If a network has a limited cost budget, then in order to be viable, the network designs must be implemented at a cost less than the cost budget. Networks that cost more than the cost budget are not viable cost structures. Network restrictions are entered into the process by entering network restriction signals into electronic memory.
Beispiele von Netzbeschränkungen, die als „Realisierbarkeitsbeschränkungen" bezeichnet werden können, sind folgende:
- • Alle Kundenstandorte sind verbunden.
- • Die durchschnittliche kumulative Verzögerungszeit entlang aller möglichen Routen befindet sich unter einer spezifizierten Grenze.
- • Eine maximale Anzahl von Sprüngen pro Route ist geringer als eine ausgewählte Anzahl.
- • Ein durchschnittlicher Wert des Verbindungskapazitätsverhältnis befindet sich innerhalb ausgewählter Grenzen.
- • Die Gesamtkosten des Netzes befindet sich innerhalb ausgewählter Grenzen.
- • Eine Zuverlässigkeit oder Empfindlichkeit des Netzes befindet sich innerhalb ausgewählter Grenzen.
- • Alle Vermittlungsstellen der Gestaltung weisen die erforderliche Vermittlungs- und Konzentrationskapazität auf, um den Verkehr auf den angefügten Verbindungen zu handhaben.
- • Alle anfänglichen Annahmen über das Netz sind erfüllt, zum Beispiel sind alle der externen Vermittlungsstellen, die in einer anfänglichen Annahme enthalten sind, in dem Netz enthalten.
- • All customer locations are connected.
- • The average cumulative delay time along all possible routes is below a specified limit.
- • A maximum number of jumps per route is less than a selected number.
- • An average value of the connection capacity ratio is within selected limits.
- • The total cost of the network is within selected limits.
- • Reliability or sensitivity of the network is within selected limits.
- All design switches have the required switching and concentration capacity to handle the traffic on the attached links.
- • All initial assumptions about the network are met, for example, all of the external exchanges included in an initial assumption are included in the network.
Realisierbarkeitsbeschränkungen
können
in den Schritten A oder D als ein Satz von Realisierbarkeitsbeschränkungssignalen
in den Prozess eingegeben werden. Um eine Population von Baumstrukturierten
Signalen vorzusehen, die Netze darstellen, die wahrscheinlich die
Realisierbarkeitskriteria erfüllen,
können
anfängliche
Annahmen über
den Typ einer Netzarchitektur, die eine Lösung des Problems bilden, vor
einer Erzeugung einer Generation von Baumstrukturen gemacht werden.
Zum Beispiel kann eine minimale Anzahl von Vermittlungsstellen angenommen
werden, eine Minimumkapazität
für eine
Vermittlungsstelle kann angenommen werden oder eine minimale Anzahl
von Verbindungen kann angenommen werden. Die anfänglichen Netzannahmen und Netzbeschränkungen
werden als Netzannahmesignale und als Netzbeschränkungssignale in den Baum-Generator
Mehrere grundlegende Typen von Optimierungsproblemen einer Netzgestaltung, die auftreten und die einen Einfluss auf die anfänglichen Annahmen und spezifizierten Netzbeschränkungen haben, können wie folgt klassifiziert werden:Several basic types of optimization problems of a network design, which occur and which have an influence on the initial assumptions and specified network restrictions can have be classified as follows:
1. LAL (local access loop) – Gestaltung des lokalen Zugangsnetzes1. LAL (local access loop) design of the local access network
Wenn ein Netzwerk Verkehrsquell- und Zielknoten von Hunderten von Telekommunikationsbenutzern verbinden soll, dann wird es normalerweise als sinnvoll angesehen, als eine erste Stufe eines Gestaltungsprozesses eine Anzahl von Gruppen der Benutzer getrennt zusammenzulegen und diese in getrennte lokale Zugangsnetze miteinander zu verbinden. Die getrennten lokalen Zugangsnetze selbst können dann über Zugangspunkte in einer zweiten Stufe des Gestaltungsprozesses miteinander verbunden werden.If connect a network traffic source and destination nodes of hundreds of telecommunications users is supposed to be meaningful, as one first stage of a design process a number of groups of Separate users separately and place them in separate local Connect access networks with each other. The separate local access networks yourself can then over Access points in a second stage of the design process with each other get connected.
2. BBN (backbone network design) – Backbone-Netzgestaltung2. BBN (backbone network design) - backbone network design
Ein Backbone-Netz kann gestaltet werden durch Betrachten der „lokales Netz"-Zugangspunkte als getrennte Verkehrsquell- und Zielknoten, die jeweils eine Gruppe von Telekommunikationsbenutzern darstellen, und deren Verbinden mit Komponenten höherer Kapazität.One Backbone Network can be framed by looking at the "Local Net "-Zugangspunkte as separate traffic source and destination nodes, each one group represent telecommunications users, and their connection with components higher Capacity.
3. NED (network expansion design) – Netzerweiterungsgestaltung3. NED (network expansion design) - network extension design
In dem Zusammenhang des Vorsehens von neuen Telekommunikationsdiensten für existierende Telekommunikationskunden liegt ein Netzgestaltungsproblem darin, wie ein existierendes Telekommunikationsnetz aufzurüsten ist statt ein neues Telekommunikationsnetz von Grund auf aufzubauen.In the context of the provision of new telecommunications services for existing ones Telecommunications customers is a network design problem in how to upgrade an existing telecommunications network instead of building a new telecommunications network from scratch.
4. SO (survivability optimization) – Empfindlichkeitsoptimierung4. SO (survivability optimization) - sensitivity optimization
Besonders wichtig für eine Backbone-Netzgestaltung, aber auch wichtig für andere Typen von Netzen, ist die Empfindlichkeit (Überlebensfähigkeit) des Netzes als Ganzes, wenn ein einzelner Knoten oder eine Verbindung ausfällt. Wenn es einen Ausfall eines einzelnen Knotens oder einer Verbindung gibt, ist es wichtig, dass der Rest des Netzes weiterhin ohne einen signifikanten Verlust von Verkehr funktionieren kann. Die Gestaltung von Telekommunikationsnetzen, die fähig sind, mehrere Ausfälle ohne einen katastrophalen Verlust von Leistung auszuhalten, ist eine wichtige Aufgabe bei der Gestaltung von Telekommunikationsnetzen.Especially important for a backbone network design, but also important to others Types of networks, is the sensitivity (survivability) of the network as a whole, when a single node or connection fails. If there is a failure of a single node or connection, It is important that the rest of the network continue without a significant Loss of traffic can work. The design of telecommunication networks, the capable are, several failures without enduring a catastrophic loss of performance is an important task in the design of telecommunication networks.
5. STO (Steiner tree problem) – Steiner-Baum-Problem5th STO (Steiner tree problem) - Steiner tree problem
Bei einer neuen Telekommunikationsnetzgestaltung „auf einer grünen Wiese" wird, wenn es bereits ein existierendes Netz von Quell- oder Ziel(SS – source or sink)-Knoten sowie Verbindungen gibt, ein Hinzufügen von neuen Vermittlungsknoten zu dem existierenden Netz an verschiedenen Orten und ein Optimieren der Anordnung und des Typs dieser Knoten als Teil der gesamten Netzgestaltung als das Steiner-Baum-Problem (STP – Steiner tree problem) bezeichnet.at a new telecommunications network design "on a green field" will, if it already an existing network of source or Target (SS - source or sink) nodes as well as connections there, adding new switching nodes to the existing network at different Locate and optimize the layout and type of these nodes as part of the overall network design as the Steiner-Baum problem (STP - Steiner tree problem).
6. CLP (concentrator location problem) – Konzentratorstandortproblem6. CLP (concentrator location problem) - Concentrator location problem
Bei der Gestaltung von lokalen Zugangsnetzen liegt das Problem der Gestaltung des Netzes in einer Minimierung der Kosten zum Verbinden eines einzelnen Zugangspunktes mit den Knoten. Dies ist auch als das Mehrpunktverbindungsoptimierungsproblem (MPO – multipoint line optimization problem) bekannt.at the design of local access networks is the problem of design of the network in minimizing the cost of connecting a single one Access point with the nodes. This is also called the multipoint optimization problem (MPO - multipoint line optimization problem).
7. FAP (frequency allocation problem) – Frequenzzuteilungsproblem7. FAP (frequency allocation problem) - frequency allocation problem
In mobilen Telekommunikationsnetzen, die eine Anzahl von festen Basisstationen und eine Anzahl von mobilen Telefonvorrichtungen aufweisen, wird, wenn angrenzenden Basisstationen Kommunikationsfrequenzen zugeteilt werden, die sich gegenseitig stören, die Realisierbarkeit des Netzes gefährdet. Das Frequenzzuteilungsproblem (FAP) liegt darin, Basisstationen in einem mobilen Netz Frequenzen zuzuteilen, so dass eine Interferenz zwischen Basisstationen minimiert wird und so dass die Anzahl von verschiedenen verwendeten Frequenzen minimiert wird.In mobile telecommunication networks comprising a number of fixed base stations and a number of mobile telephone devices, when adjacent base stations assigned communication frequencies be who disturb each other, the feasibility of the network is at risk. The frequency allocation problem (FAP) is to use base stations in a mobile network frequencies allocate so as to minimize interference between base stations will and so that the number of different frequencies used is minimized.
8. RTO (routing table optimization) – Routingtabellenoptimierung8. RTO (routing table optimization) - routing table optimization
Eine Routingtabelle enthält eine Adressen-spezifische Sequenz von bevorzugten Pfaden durch ein Netz für empfangenen Verkehr. Es ist möglich, ein Netz durch optimales Wählen der Routen, entweder sind diese fest oder werden dynamisch zugeteilt, am effizientesten zu betreiben. Ein höherer Gesamtgrad einer Auslastung kann durch Optimierung der Wahl der Routen erzielt werden. Dieses Problem wird als das Routingtabellenoptimierungsproblem (RTO) bezeichnet.A Contains routing table an address-specific sequence of preferred paths through a network for received Traffic. It is possible, a network through optimal dialing routes, either fixed or allocated dynamically, to operate most efficiently. A higher overall degree of utilization can be achieved by optimizing the choice of routes. This Problem is called the routing table optimization problem (RTO).
9. BA (bandwidth allocation) – Bandbreitenzuteilung9. BA (bandwidth allocation) - Bandwidth allocation
Das Problem einer Zuteilung von Bandbreite zu einer Verbindung zwischen Vermittlungsstellen ist analog zu einem Dimensionieren der Verbindungen. Je größer die einer bestimmten Verbindung zugeteilte Bandbreite ist, desto höher ist die verfügbare Kapazität zur Übertragung von Verkehr auf dieser Verbindung. Die Optimierung einer Zuteilung von Bandbreite ist verbunden mit der Routingtabellenoptimierung.The Problem of allocating bandwidth to a connection between Switches is analogous to dimensioning of the connections. The bigger the the bandwidth allocated to a particular connection is the higher the available capacity for transmission of traffic on this connection. The optimization of an allocation bandwidth is associated with routing table optimization.
10. SCA (spare capacity assignment) – Kapazitätsreservezuweisung10. SCA (spare capacity assignment) - capacity reserve allocation
In einem belastbaren Netz, das fähig ist, Fälle eines Ausfalls von Verbindungen oder Knoten zu überstehen, gibt es eine Kapazitätsreserve. Eine Zuweisung von Kapazitätsreserve in dem Netz, um so die Kosten dieser Kapazitätsreserve zu begrenzen und die Sprunggrenze (hop limit) in der Wiederherstellungsroute zu beschränken, ist ein Optimierungsproblem in der Netzgestaltung. Eine Kapazitätsreservezuweisung (SCA) ist ein Hybridform einer Empfindlichkeitsoptimierung (SO) und einer Routingtabellenoptimierung (RTO).In a resilient network that is capable is, cases a connection or node failure, there is a spare capacity. An allocation of spare capacity in the network so as to limit the cost of this spare capacity and to limit the hop limit in the recovery route is an optimization problem in the network design. A reserve capacity allocation (SCA) is a hybrid form of sensitivity optimization (SO) and a routing table optimization (RTO).
Das grundlegende Problem jeder Netzgestaltungsoptimierung liegt darin, eine Netzgestaltung mit geringsten Kosten und bester Leistung zu erzeugen. In dem Kontext einer Netzgestaltung können einer Leistung unterschiedliche Bedeutungen zugewiesen werden. Der Anfangspunkt für das Netz kann eine Spezifikation für ein vollständiges neues Netz (Netz auf einer grünen Wiese) sein mit vorgegebenen Gestaltungsparametern für eine Verkehrsspezifikation. Alternativ kann der Anfangspunkt für eine Netzgestaltung ein existierendes Netz sein, auf das eine neue Verkehrsspezifikation angewendet werden soll.The fundamental problem of any network design optimization is to create a network design with the lowest cost and best performance. In the context of a network design, different meanings can be assigned to a service. The starting point for the network may be a specification for a complete new network (green field network) with predetermined design parameters for a traffic specification. Alternatively, the starting point for a network design may be an existing network to which a new traffic specification is to be applied.
Charakteristiken von Netzhardwarekomponentencharacteristics of network hardware components
Jede Telekommunikationsnetzgestaltung muss verfügbare Komponenten spezifizieren, um das vollendete Telekommunikationsnetz physikalisch herzustellen. Physikalische Hardwarekomponenten führen ihre eigenen Beschränkungen mit sich hinsichtlich Kosten, Leistung, Zuverlässigkeit, Kapazität, die Typen von Telekommunikationsdiensten, welche die Komponenten unterstützen, und die Verzögerung, welche die Hardware einführt. Dies sind Beispiele einiger der Charakteristiken von tatsächlichen Hardware-Vorrichtungen.each Telecommunications network design must specify available components, to physically fabricate the completed telecommunications network. Physical hardware components have their own limitations in terms of cost, performance, reliability, capacity, types of telecommunication services supporting the components, and the delay, which introduces the hardware. These are examples of some of the characteristics of actual Hardware devices.
Details von Leistung und Kosten von Hardwarekomponenten werden als Hardwaresignale eingegeben, die Datensignalmatrizen aufweisen. Eine Hardwarekomponente kann in Form einer Datensignalmatrix an einem Argument, entweder intern oder extern, einer Baumstruktur beschrieben werden.details Performance and cost of hardware components are considered hardware signals input having data signal matrices. A hardware component can be in the form of a data signal matrix on an argument, either internal or external, of a tree structure.
Darstellung eines Netzes als eine Baumstrukturpresentation a network as a tree structure
Bei der Anwendung von genetischen Verfahren auf eine Telekommunikationsnetzgestaltung tritt ein Problem auf, wie ein physikalischen Netz als eine Baumstruktur darzustellen ist, bevor Techniken auf die Aufgabe einer Gestaltung einer Netzarchitektur angewendet werden können.at the application of genetic techniques to a telecommunications network design a problem arises, such as a physical network as a tree structure is to represent before techniques on the task of a design a network architecture can be applied.
Echte Telekommunikationsnetze bestehen aus einer Vielzahl von Knoten, an denen sich Kundeneinrichtungen oder Vermittlungsstellen befinden, und physikalische Verbindungen, welche die Knoten verbinden. Die physikalische Verbindung kann eine Kabelverbindung sein oder eine Mikrowellenverbindung oder Ähnliches. Jedes Teil von Knoten- oder Verbindungseinrichtungen weist physikalische Leistungscharakteristiken und Einschränkungen hinsichtlich Geschwindigkeit, Datenkapazität, Vermittlungskapazität und Ähnliches sowie dazu gehörige Betriebskosten- und Erwerbskostencharakteristiken auf.real Telecommunication networks consist of a large number of nodes, where customer facilities or exchanges are located, and physical connections connecting the nodes. The physical connection may be a cable connection or a Microwave connection or the like. Each part of node or connection equipment has physical Performance characteristics and speed limitations, Data capacity switching capacity and similar as well as belonging Operating cost and acquisition cost characteristics.
In einem bevorzugten Prozess der vorliegenden Erfindung wird eine Baumstruktur verwendet, um eine Netzarchitektur wie folgt zu beschreiben:In A preferred process of the present invention is a tree structure used to describe a network architecture as follows:
BAUMKOMPONENTENTREE COMPONENTS
Eine
Baumstruktur von Signalen, die ein Telekommunikationsnetz darstellen,
besteht aus Verbindungssignalen und Knotensignalen, wobei die Verbindungssignale
die Knotensignale in einer hierarchischen Struktur verbinden. Die
Verbindungssignale weisen auf:
ein oder mehrere Verbindungssignal(e),
die Verbindungen zwischen Knoten einer Netzkarte erzeugen;
ein
oder mehrere Graft-Signal(e), die Verbindungen zwischen Knoten einer
Netzkarte erzeugen.A tree structure of signals representing a telecommunication network consists of connection signals and node signals, the connection signals connecting the node signals in a hierarchical structure. The connection signals have:
one or more connection signals (e) that generate connections between nodes of a network card;
one or more graft signals that generate connections between nodes of a network card.
Eine Vielzahl von Knotensignalen beschreiben physikalische Vermittlungsstellen, physikalische Verbindungen oder Kundenstandorte.A Variety of node signals describe physical exchanges, physical connections or customer locations.
Die Verbindungs- und Graft-Signale erscheinen an der Wurzel oder bei internen Argumenten des Baums und die Knoten erscheinen bei externen Argumenten (den „Blättern") des Baums. Eine hierarchische Baumstruktur wird aus einer Vielzahl von Verbindungs-, Graft- und Knotensignalen konstruiert. Die Verbindungs- und Graft-Signale wirken als Verbindungssignale zum Verbinden der Knotensignale zu Baumsignalen. Einige Verbindungssignale sind in der hierarchischen Struktur wichtiger als andere Verbindungssignale. An äußeren Ebenen der Struktur verbindet jedes Verbindungssignal ein Paar von Knotensignalen. An inneren Ebenen der Struktur verbindet jedes Verbindungssignal einen Teilbaum mit einem Knotensignal oder einem anderen Verbindungssignal, wobei jeder Teilbaum ein oder mehrere Verbindungssignale) und eine Vielzahl von Knotensignalen aufweist. In der Hierarchie haben einige Signale eine größere Verbindungsfähigkeit (connectivity) als andere hinsichtlich der Anzahl von anderen Signalen, mit denen sie sich verbinden.The Connection and graft signals appear at the root or at internal arguments of the tree and the nodes appear in external Arguments (the "leaves") of the tree hierarchical tree structure is made up of a variety of connection, Constructed graft and node signals. The connection and graft signals act as connection signals for connecting the node signals Tree signals. Some connection signals are in the hierarchical Structure more important than other connection signals. At outer levels In the structure, each link signal connects a pair of node signals. At internal levels of the structure, each connection signal connects a subtree with a node signal or other connection signal, each sub-tree having one or more connection signals) and one Has a variety of node signals. In the hierarchy have some Signals a greater connectivity (connectivity) than others in terms of the number of other signals, with whom they connect.
Physikalische Einrichtungen, zum Beispiel Vermittlungseinrichtungen, Kabel- oder Übertragungsverbindungseinrichtungen, können beschrieben werden als Matrizen von Hardwaresignalen. Die Verbin dungs-, Graft- und Knotensignale können auf diesen Hardwaresignalen durch Spezifizieren von Anordnungen von Hardware arbeiten, z.B. hinsichtlich eines Spezifizierens des Ortes von Hardwarekomponenten, geographisch, die Anzahl und der Typ von Übertragungsverbindungen oder Vermittlungs- oder Kundenstandorten, und wie sie miteinander verbunden sind.physical Equipment, for example switching equipment, cable or transmission connection equipment, can are described as matrices of hardware signals. The connection, grafting and node signals can on these hardware signals by specifying arrays of hardware, e.g. with regard to specifying the Location of hardware components, geographic, number and Type of transmission connections or switching or customer locations, and how they interact with each other are connected.
Die Verbindungssignale werden verwendet, um eine Information über physikalische Kabelverbindungseinrichtungen und ihr Verbindungsmuster zu Knoteneinrichtungen zu beschreiben. Das Graft-Signal wird verwendet, um das Verbinden von physikalischen Verbindungen oder Teilnetzen an einer Knoteneinrichtung, z.B. eine Vermittlungsstelle, zu bezeichnen und die Knotensignale werden verwendet, um Knoteneinrichtungen, wie Kundenstandorteinrichtungen oder Vermittlungseinrichtungen, zu beschreiben. Das Knotensignal kann auch verwendet werden, um eine existierende physikalische Verbindung zu beschreiben.The connection signals are used to provide information about physical cable connection to describe their connection patterns to nodes. The graft signal is used to denote the connection of physical links or subnets to a node device, such as an exchange, and the node signals are used to describe node devices, such as customer site devices or switches. The node signal can also be used to describe an existing physical connection.
VERBINDUNGSSIGNALERELATED SIGNALS
Unter
Bezugnahme auf
Im
Allgemeinen können
die Argumente des Verbindungssignals entweder ein Knotensignal oder
ein weiteres Verbindungssignal sein, zum Beispiel hat unter Bezugnahme
auf
GRAFT-SIGNALEGRAFT SIGNALS
Unter
Bezugnahme auf
Unter
Bezugnahme auf
KNOTENSIGNALENODE SIGNALS
Der Baum umfasst Knotensignale als die „Blätter" der Baumstruktur. Knotensignale können Folgendes darstellen:
- 1. Einen Kundenstandort.
- 2. Eine neue Vermittlungsstelle.
- 3. Eine existierende Vermittlungsstelle.
- 4. Eine existierende Verbindung.
- 1. A customer location.
- 2. A new exchange.
- 3. An existing exchange.
- 4. An existing connection.
Die existierende Verbindung kann physikalisch eine Kabel-, eine Funk- oder Mikrowellenverbindung oder eine Glasfaserverbindung sein. Information, welche den Bereich von tatsächlichen physikalischen Verbindungen, die für den Netzgestalter verfügbar sind, und die tatsächlichen Vermittlungsstellen betrifft, die für den Netzgestalter verfügbar sind und aus denen das physikalische Netz konstruiert werden soll, sind als Datensignalmatrizen in den Knotensignalen und in den Verbindungssignalen zu finden.The existing connection may physically be a cable, a radio or microwave connection or a glass fiber connection. Information, which is the range of actual physical connections available to the network designer, and the actual Involves exchanges that are available to the network designer and from which the physical network is to be constructed as data signal matrices in the node signals and in the connection signals to find.
Wo zum Beispiel ein Baum als ein Blatt ein Vermittlungsknotensignal enthält, kann das Vermittlungsknotensignal Datensignale aufweisen, die den physikalischen Ort der Vermittlungsstelle, die Kapazität der Vermittlungsstelle für Multiplextelefonsignale, die Kapazität der physikalischen Vermittlungsstelle zum Vermitteln von Telefonsignalen, die Verzögerungsbewertung pro Verkehrsvolumen der physikalischen Vermittlungsstelle, eine Puffergröße der Vermittlungsstelle, anfängliche Kosten der Vermittlungsstelle, jährliche Amortisierungskosten der Vermittlungsstelle, die laufenden Kosten/jährlichen Unterhaltkosten der Vermittlungsstelle, die „pay as you use"-Leasingrate der Vermittlungsstelle und eine Anzeige der Dienste, die an der Vermittlungsstelle verwendet werden können, betreffen. Die „pay as you use"-Leasingrate und die anfänglichen Kosten der Vermittlungsstelle können in dem Fall einer geleasten Vermittlungsstelle als Kosten pro Verkehrseinheit dargestellt werden.Where For example, a tree as a leaf is a switching node signal contains For example, the switching node signal may comprise data signals representing the physical location of the central office, the capacity of the central office for multiplexed telephone signals, the capacity the physical exchange for switching telephone signals, the delay rating per traffic volume of the physical exchange, one Buffer size of the exchange, initial Cost of the exchange, annual Amortization costs of the switching center, the running costs / annual Maintenance costs of the agency, the "pay as you use" leasing rate of the Exchange and an advertisement of the services connected to the exchange can be used affect. The "pay as you use "-leasing rate and the initial ones Costs of the exchange can in the case of a leased exchange, as a cost per traffic unit being represented.
Wenn zum Beispiel eine Baumstruktur von einem Computer in der Programmiersprache C implementiert wird, kann die Information, welche die physikalische Vermittlungsstelle betrifft, als ein Array von Datensignalen mit mehreren Komponenten dargestellt werden. Die Struktur der Datensignale kann durch spezifische C-Signale wie folgt definiert werden:
- .exchange_type
- = „eins"
- physikalischer Ort
- = .x und .y Koordinaten
- .exchange_type
- = "One"
- physical place
- = .x and .y coordinates
Der exchange_type enthält wiederum die folgenden Datensignale:
- .conc Konzentrationskapazität
- = die Kapazität der Vermittlungsstelle zum Konzentrieren von Signalen
- .switch Vermittlungskapazität
- = die Kapazität der Vermittlungsstelle zum Vermitteln von Signalen
- .delay Effekt
- = die Verzögerungsbewertung pro Verkehrsvolumen der Vermittlungsstelle
- .storage Kapazität
- = die Puffergröße der Vermittlungsstelle
- .init_cost
- = die anfänglichen Kosten der Vermittlungsstelle
- .amort_cost
- = die jährlichen Amortisierungskosten der Vermitt lungsstelle
- .maint_cost
- = laufende Kosten = die jährlichen Unterhaltkosten der Vermittlungsstelle
- .use_cost
- = „pay as you use"-Leasingrate der Vermittlungsstelle
- .service1
- = zeigt an, welche Dienste an der Vermittlungsstelle ver wendet werden können, d.h. Dienste 1, 2, 3, usw.
- .conc concentration capacity
- = the capacity of the central office to concentrate signals
- .switch placement capacity
- = the capacity of the switching center for switching signals
- .delay effect
- = the delay rating per traffic volume of the exchange
- .storage capacity
- = the buffer size of the central office
- .init_cost
- = the initial cost of the switch
- .amort_cost
- = the annual amortization costs of the conciliation body
- .maint_cost
- = running costs = the annual maintenance costs of the agency
- .use_cost
- = "Pay as you use" leasing rate of the exchange
- .service1
- = indicates which services can be used at the exchange, ie services 1, 2, 3, etc.
Ähnlich enthalten
die Verbindungssignale eine Information, welche die physikalischen
Kabelverbindungen betrifft, die zum Verbinden von Vermittlungsstellen
verwendet werden. In der Programmiersprache C identifiziert ein
Verbindungssignal eine Verbindung durch:
eine Identifizierung
.link_id
die Endorte einer Verbindung werden als exchange_ids
geliefert.
.exchange1 und .exchange2
die Länge einer
Verbindung wird automatisch berechnet aus den Koordinaten der Vermittlungsstellen,
die sie verbindet.
distance[exchange1][exchange2]
ein
Typ, der die Kapazität
und andere Merkmale der Verbindung spezifiziert, wird dargestellt.
.link_typeSimilarly, the connection signals include information concerning the physical cable connections used to connect exchanges. In the C programming language, a connection signal identifies a connection by:
an identification .link_id
the endpoints of a connection are supplied as exchange_ids.
.exchange1 and .exchange2
The length of a connection is calculated automatically from the coordinates of the exchanges that it connects.
distance [exchange1] [Exchange2]
a type specifying the capacity and other characteristics of the connection is shown.
.link_type
Die link_type-Datensignalestruktur enthält die folgende Information:
- .link_type
- = „eins"
- .link_capacity
- = die maximale Anzahl von Kbytes pro Sekunde, wel che die physikalische Verbindung übertragen kann.
- .delay Effekt
- = die Verzögerungsbewertung pro Verkehrsvolumen pro Entfernung der physikalischen Verbindung
- .init_cost
- = die anfänglichen Kosten pro Entfernung der physikali schen Verbindung
- .amort_cost
- = die jährlichen Amortisierungskosten pro Entfernung der physikalischen Verbindung
- .maint_cost
- = die laufende Kosten oder die jährlichen Unterhaltko sten der physikalischen Verbindung
- .use_cost
- = die „pay as you use"-Rate der physikalischen Verbindung .service1 wird verwendet, um anzuzeigen, welche Dienste auf der Verbindung verwendet werden können, zum Beispiel Dienst1, Dienst2, Dienst3, usw.
- .link_type
- = "One"
- .link_capacity
- = the maximum number of Kbytes per second that the physical connection can transmit.
- .delay effect
- = the delay rating per traffic volume per physical link distance
- .init_cost
- = the initial cost per distance of the physical connection
- .amort_cost
- = the annual amortization cost per physical connection distance
- .maint_cost
- = the running costs or the annual maintenance costs of the physical connection
- .use_cost
- = the pay as you use rate of the physical connection .service1 is used to indicate which services can be used on the connection, for example, service1, service2, service3, etc.
Das .service1-Signal kann verwendet werden, um variierende Kosten aufzunehmen, wobei die Kosten gemäß dem Ort der Verbindung variieren, wenn die Kosteninformation als eine Kostenmatrix eingeschlossen ist.The .service1 signal can be used to accommodate varying costs the cost according to the place vary the connection if the cost information as a cost matrix is included.
BETRIEB DER VERBINDUNGS- UND GRAFT-SIGNALEOPERATION OF CONNECTION AND POWER SIGNALS
Ein Verbindungssignal veranlasst einen Prozessor, Komponenten eines in einem Speicher gespeicherten Baumsignals zu untersuchen. Die Signalkomponenten des Baumsignals können Knotensignale, Verbindungssignale und Graft-Signale aufweisen. Der Prozessor arbeitet unter Steuerung des Verbindungssignals wie folgt:
- (i) Zuerst veranlasst das Verbindungssignal eine Suche des Teilbaums in seinem ersten (linken) Argument, um nach einem Knotensignal zu suchen. Der Teilbaum kann ein einzelnes Knotensignal oder ein umfangreicherer Teilbaum mit einer Vielzahl von Knotensignalen und einem oder mehreren Verbindungssignalen) sein.
- (ii) Nach dem Finden eines Knotensignals in dem linken Teilbaum seines ersten (linken) Arguments veranlasst das Verbindungssignal eine Suche des rechten Teilbaums seines zweiten (rechten) Arguments nach einem Knotensignal, das verschieden ist zu dem in dem linken Teilbaum gefundenen Signal. Wenn das Verbindungssignal dasselbe Knotensignal findet wie in dem linken Teilbaum, durchsucht das Verbindungssignal weiter den rechten Teilbaum, bis ein anderes Knotensignal gefunden wird.
- (iii) Nach dem Finden eines ersten Knotensignals in dem linken Teilbaum, das ein erstes Teil einer physikalischen Einrichtung darstellt, und eines zweiten unterschiedlichen Knotensignals in dem rechten Teilbaum, das ein zweites Teil einer physikalischen Einrichtung darstellt, prüft das Verbindungssignal, ob es eine existierende Verbindung zwischen den zwei Knotensignalen gibt, die in den jeweiligen linken und rechten Teilbäumen gefunden wurden.
- (i) First, the connection signal causes a search of the subtree in its first (left) argument to look for a node signal. The subtree may be a single node signal or a more extensive subtree with a plurality of node signals and one or more connection signals.
- (ii) After finding a node signal in the left subtree of its first (left) argument The link signal leaves a search of the right subtree of its second (right) argument for a node signal different from the signal found in the left subtree. If the link signal finds the same node signal as in the left subtree, the link signal continues to search the right subtree until another node signal is found.
- (iii) After finding a first node signal in the left sub-tree representing a first part of a physical device and a second different node signal in the right sub-tree representing a second part of a physical device, the link signal checks to see if it has an existing one Connection between the two node signals found in the respective left and right subtrees.
Mit „existierender Verbindung" wird ausgesagt, dass, wenn es ein oder mehrere Verbindungssignale) (entweder ein Verbindungssignal oder ein Graft-Signal) gibt, das/die eine Verbindung zwischen den zwei Knoten auf der von den Knotensignalen dargestellten Netzkarte darstellt/darstellen, wobei die Knoten physikalische Teile einer Einrichtung darstellen, dies als eine Verbindung betrachtet wird. Wenn es eine existierende Verbindung gibt, dann unternimmt das Verbindungssignal nichts weiter.With "existing Connection "will stated that if there are one or more connection signals) (either a connection signal or a graft signal), the one Connection between the two nodes on the node signals illustrated / represent network map, wherein the nodes physical Represent parts of a device, this considered as a connection becomes. If there is an existing connection, then do it the connection signal nothing else.
Wenn das Verbindungssignal keine existierende Verbindung zwischen den zwei Knotensignalen findet, erzeugt das Verbindungssignal eine neue Verbindung zwischen diesen Knotensignalen.If the connection signal no existing connection between the finds two node signals, the connection signal generates a new one Connection between these node signals.
In diesem bevorzugten Prozess sucht das Verbindungssignal immer in der Reihenfolge von links nach rechts nach Knotensignalen. Verbindungssignale, welche die externen Argumente des Baums verbinden, werden zuerst betrachtet, bevor nach innen hin zu der Wurzel gegangen wird. Wenn ein Argument des Verbindungssignals einen Teilbaum aufweist, der mit einem anderen niedrigeren Verbindungssignal beginnt, sucht das höhere Verbindungssignal das linke Argument des niedrigeren Verbindungssignals zuerst.
- (iv) Wenn das Verbindungssignal nicht zwei unterschiedliche Knotensignale in den jeweiligen linken und rechten Teilbäumen finden kann, ruft das Verbindungssignal das Graft-Signal, das dann statt des Verbindungssignals auf denselben zwei Argumenten des Verbindungssignals arbeitet. Auf diese Weise wandelt sich, wenn das Verbindungssignal keine zwei unterschiedlichen Knotensignale in den linken und rechten Bäumen finden kann, das Verbindungssignal selbst in ein Graft-Signal.
- (iv) If the connection signal can not find two different node signals in the respective left and right subtrees, the connection signal calls the graft signal, which then operates on the same two arguments of the connection signal instead of the connection signal. In this way, if the connection signal can not find two different node signals in the left and right trees, the connection signal itself changes into a graft signal.
Der
Betrieb des Verbindungssignals wird in
In
Schritt
In
Schritt
Wenn das Graft-Signal externe Argumente in dem linken Teilbaum findet, die bereits mit einem externen Argument in seinem rechten Teilbaum verbunden sind (wenn es findet, dass die zwei Teilbäume bereits verbunden sind), veranlasst das Graft-Signal nichts weiter.If the graft signal finds external arguments in the left subtree already with an external argument in its right subtree (if it finds that the two subtrees are already connected are) does not cause the graft signal anything else.
Wenn
das Graft-Signal findet, dass es keine Verbindungen zwischen jedem
externen Argument des linken Teilbaums und jedem externen Argument
des rechten Teilbaums gibt, identifiziert das Graft-Signal die zwei
nächsten
externen Knotensignale, eines in dem linken Teilbaum und eines in
dem rechten Teilbaum, die zu dem physikalisch nächsten Kundenstandort, den
Vermittlungsstellen oder Verbindungen in Beziehung stehen, und wenn
die geographische Entfernung (in dem im Wesentlichen zweidimensionalen
Raum in der dargestellten Netzkarte zwischen den nächsten Knotensignalen)
geringer ist als ein vorgegebener Betrag, verbindet in Schritt
Wenn die nähesten geographischen Punkte der linken und rechten Teilbäume um mehr als die vorgegebene Grenze voneinander entfernt sind, dann erzeugt das Graft-Signal ein dazwischenliegendes Knotensignal zwischen den zwei nähesten Punkten der linken und rechten Teilbäume. Das Zwischen-Knotensignal steht in Bezug zu einer physikalischen Verstärkungsstation an einem Knoten entlang einer physikalischen Übertragungsverbindung.If the closest geographic points of the left and right subtrees are separated by more than the predetermined limit, then the graft signal generates an intervening nodule between the two closest points of the left and right subtrees. The intermediate node signal is related to a physical amplification station at a node along a physical transmission link.
Der
Betrieb des Graft-Signals wird in
Beispiel 1example 1
Unter
Bezugnahme auf
In dem Baum sind vier Vermittlungsstellen vorhanden, A1, A2, A3 und NSC, die durch Vermittlungsknotensignale dargestellt werden. Die Verbindungssignale spezifizieren eine Nummer, die eine der oben beschrieben Hardware-Beschränkungen bezeichnet, zum Beispiel eine Verbindungskapazität von entweder 25 oder 50 Kbytes pro Sekunde.In The tree has four exchanges, A1, A2, A3 and NSCs represented by switching node signals. The Connection signals specify a number that is one of the above described hardware limitations for example, a connection capacity of either 25 or 50 Kbytes per second.
Ein
erstes Verbindungssignal
Ein Erzeugen einer neuen Verbindung bedeutet, dass das Verbindungssignal ein bestimmtes Hardware-Signal, das einer physikalischen Verbindung entspricht, den Knotensignalen der linken und rechten Argumente zuweist.One Creating a new connection means that the connection signal a specific hardware signal that is a physical connection corresponds to the node signals of the left and right arguments assigns.
Ein
zweites Verbindungssignal
Ein
drittes Verbindungssignal
Ein
viertes Verbindungssignal
Der Betrieb der Verbindungs- und Knotensignale hat die Anzahl und Typen von Vermittlungsstellen und die physikalischen Verbindungen dazwischen definiert. Diese werden als Teilbäume dargestellt. Jedoch sind die Teilbäume nicht in eine Gesamtbaumstruktur mit einer einzelnen Wurzel verbunden. Dies wird durch das Graft-Signal erzielt.Of the Operation of the connection and node signals has the number and types of exchanges and the physical connections in between Are defined. These are displayed as subtrees. However, they are the subtrees not connected to a single tree root tree. This is achieved by the graft signal.
Ein
erstes Graft-Signal
Das
erste Graft-Signal
Das erste Graft-Signal sucht dann nach Knotensignalen in den linken und rechten Argumenten. Wenn das erste Graft-Signal eine Verbin dung zwischen einem externen Knotensignal in dem linken Argument und einem externen Knotensignal in dem rechten Argument findet, tut das Graft-Signal nichts weiter. In diesem Fall tut das Graft-Signal nichts weiter, da das externe Knotensignal, das die Vermittlungsstelle NSC in dem linken Argument darstellt, mit dem externen Knotensignal verbunden ist, das A3 (und A1) in dem rechten Argument darstellt.The first graft signal then looks for nodal signals in the left and right-wing arguments. If the first graft signal is a connec tion between an external node signal in the left argument and a external node signal finds in the right argument does the graft signal nothing else. In this case, the graft signal does nothing because the external node signal that the switch NSC in the represents left argument connected to the external node signal that represents A3 (and A1) in the right-hand argument.
Ein
zweites Graft-Signal
Da das zweite Graft-Signal eine existierende Verbindung zwischen einem Blatt in seinem linken Argument und einem Blatt in seinem rechten Argument finden kann, tut das zweite Graft-Signal nichts. In diesem Fall hat jedoch das Vorhandensein des Graft-Signals ermöglicht, das das Netzwerk als eine Baumstruktur dargestellt wird.There the second graft signal is an existing connection between one Leaf in his left argument and a leaf in his right Argument, the second graft signal does nothing. In this case however, has enabled the presence of the graft signal that the network is represented as a tree structure.
Die
Netzkarte von
Für die Darstellung des Netzes als eine Baumstruktur wird eine anfängliche Population, die eine große Anzahl von Baumstruktursignalen aufweist, die jeweils ein bestimmtes Netz darstellen, erzeugt. Die Erzeugung der Baumstrukturen ist zufällig, wobei Verbindungs-, Graft- oder Knotensignale zufällig internen und externen Argumenten einer Baumstruktur zugewiesen werden. Genauso wie die zufällige Zuweisung von Verbindungs-, Graft- oder Knotensignalen zu internen und externen Argumenten und zu der Wurzel des Baums wird die Topologie der Baumstruktur selbst hinsichtlich der Anzahl von Ebenen von der Wurzel aus, Anzahl von externen Argumenten und Anzahl von internen Argumenten in jedem der linken und rechten Teilbäume der Baumstruktur zufällig erzeugt. Um jedoch den Suchraum des Prozesses zu reduzieren, kann die Baumstruktur derart erzeugt werden, um alle anfänglichen Annahmen aufzunehmen, z.B. Knotensignale, die existierende Vermittlungsstellen und existierende Verbindungen darstellen.For the presentation of the network as a tree structure becomes an initial population that has a large number of tree structure signals, each having a particular network represent, generated. The generation of tree structures is random, with Connection, graft or node signals randomly internal and external arguments be assigned to a tree structure. Just like the random assignment from connection, graft or node signals to internal and external Arguments and to the root of the tree is the topology of the tree structure even in terms of the number of levels from the root, number external arguments and number of internal arguments in each the left and right subtrees the tree structure at random generated. However, to reduce the search space of the process, can the tree structure will be created to all initial ones To include assumptions, e.g. Node signals, the existing exchanges and represent existing connections.
Die Größe der zufällig erzeugten Population kann vorgegeben sein. Sobald jeder Baum erzeugt wird, kann er hinsichtlich einer Realisierbarkeit mit den Realisierbarkeitskriteria überprüft werden. Da das Ziel der ersten Population darin liegt, eine Population von realisierbaren Baumstrukturen zu erzeugen, werden zufällig erzeugte Bäume, welche die Realisierbarkeitskriteria nicht erfüllen, nicht in die anfängliche Population aufgenommen. Bäume werden zufällig erzeugt und auf eine Realisierbarkeit hin überprüft, bis genügend realisierbare Bäume erzeugt wurden, um eine ausreichend große Population einer ersten Generation zu liefern. Die Anzahl von einzelnen Bäumen, welche die erste Generationspopulation ausmachen, kann vordefiniert sein, obwohl die Effektivität des Prozesses beeinträchtigt werden kann, wenn eine restriktiv geringe Anzahl von einzelnen Bäumen spezifiziert wird, welche die erste Generationspopulation ausmacht.The Size of randomly generated Population can be predetermined. Once every tree is created, you can he will be checked for feasibility with the feasibility criteria. Since the goal of the first population is in a population of To create realizable tree structures are generated randomly trees, which do not fulfill the feasibility criteria, not in the initial one Population recorded. trees become random generated and checked for feasibility, until enough trees can be realized were to be a large enough To provide a first generation population. The number of individual trees which make up the first generation population can be predefined although the effectiveness affected by the process can be when specifying a restrictively small number of individual trees becoming the first generation population.
Realisierbarkeits- und TauglichkeitsprüfungRealisierbarkeits- and suitability test
Damit eine Baumstruktur gewählt wird, um die Basis für die Population der nächsten Generation zu bilden, muss jede Baumstruktur die folgenden Anforderungen erfüllen:
- 1. Realisierbarkeit; und
- 2. „Tauglichkeit".
- 1. feasibility; and
- 2. "fitness".
Realisierbarkeit kann allgemein beschrieben werden als eine absolute Prüfung, ob der Baum eine Netzkarte beschreibt, die ein physikalisches Netz darstellt, das innerhalb vorher gewählter Grenzen von Realisierbarkeitskriteria tatsächlich funktioniert, während eine Tauglichkeit allgemein beschrieben werden kann als wie gut ein physikalisches Netz, das von einem einzelnen Baum erzielt wurde, die Ziele von Leistung, Zuverlässigkeit, Kosten oder anderer Ziele erfüllt, die als eine Tauglichkeitsprüfung für das Netz gesetzt werden können.feasibility can generally be described as an absolute test of whether the tree describes a network card that is a physical network represents that within previously chosen limits of feasibility criteria indeed works while A fitness generally can be described as well a physical network obtained from a single tree the goals of performance, reliability, Costs or other objectives, as a fitness test for the Network can be set.
Die anfängliche Prüfung einer Realisierbarkeit filtert Bäume heraus, die zu praktisch nicht funktionierenden Netzen führen. In einem einfachen Beispiel kann ein Realisierbarkeitskriterium für ein Netz einfach sein, ob alle Kundenstandorte angeschlossen sind. Ein Baum, der ein Netz beschreibt, in dem alle Kundenstandorte angeschlossen sind, ist realisierbar. Eine Baumstruktur, die ein Netz beschreibt, in dem ein oder mehrere Kundenstandorte nicht verbunden ist/sind, wäre unrealisierbar und wird zurückgewiesen.The initial exam a feasibility filters trees out, leading to virtually non-functioning networks. In A simple example may be a feasibility criterion for a network be easy, if all customer sites are connected. A tree, which describes a network in which all customer sites are connected are realizable. A tree structure that describes a network where one or more customer sites are not connected, would be unrealizable and will be rejected.
Während in einem bevorzugten Prozess eine Realisierbarkeit eine absolute Prüfung zur Rückweisung eines Baums ist, ist eine Tauglichkeit eine relative Prüfung für eine Rückweisung oder Akzeptanz eines Baums, um die Basis für die nächste Generation zu bilden. Zum Beispiel haben in einem Satz von unrealisierbaren Netzen einige Netze eine bessere Leistung, eine bessere Zuverlässigkeit, eine bessere Belastbarkeit und niedrigere Kosten als andere. Diese Netze sind „tauglicher" als die anderen Bäume ihrer Generation. Da jedoch alle Bäume in dem Satz nicht realisierbar sind, werden alle Bäume zur Bildung der nächsten Generation zurückgewiesen.While in a preferred process realizability is an absolute check to reject a tree, fitness is a relative check for rejection or acceptance of a tree to form the basis for the next generation. For example, in a set of unrealizable Some networks mesh better performance, better reliability, better resilience, and lower costs than others. These nets are more "fit" than the other trees of their generation, but because all the trees in the set are unrealizable, all trees are rejected for the next generation.
Ein Satz von Bäumen, die alle realisierbar sind, da sie alle funktionsfähige Netze darstellen, kann sich als „untauglich" oder mit schlechter Tauglichkeit erweisen, da sie nicht optimal sind. Wenn zum Beispiel ein Baum eine große Anzahl von unnötigen oder redundanten Verbindungen oder unnötige/redundante Vermittlungsstellen umfasst, in anderen Worten ein überentwickeltes, über-verbundenes Netz ist, kann, obwohl das Netz die Leistungsanforderungen mit ausreichender Kapazität, geringen Vermittlungsverzögerungen usw. ausreichend erfüllen kann und obwohl das Netz hinsichtlich technischer Realisierbarkeitskriteria realisierbar sein kann und das Netz aufgrund der Redundanz von Verbindungen und Vermittlungsstellen sehr zuverlässig und überlebensfähig sein kann, sich bei Anwendung des Kostenkriterium herausstellen, dass das Netz aufgrund der Redundanz von Verbindungen und Vermittlungsstellen sehr teuer wird. In einem tauglicheren Netz hinsichtlich der Kosten können, während eine ähnliche Leistung erreicht wird, Belastbarkeits- und Zuverlässigkeitskriteria erzielbar sein durch weitere Evolution von Bäumen dieser Population durch aufeinander folgende Populationen.One Set of trees, which are all feasible, since they have all the functional networks represent, may be considered "unfit" or worse Fitness, since they are not optimal. If for example a tree a big one Number of unnecessary or redundant connections or unnecessary / redundant exchanges in other words, an overdeveloped, over-connected one Although the network can meet the performance requirements with sufficient Capacity, low switching delays etc. sufficiently fulfill can and although the net in terms of technical feasibility criteria can be feasible and the network due to the redundancy of connections and exchanges can be very reliable and viable, using the Cost criterion to prove that the network due to redundancy Of connections and exchanges is very expensive. In one better network in terms of cost, while achieving similar performance, Resilience and reliability criteria be achievable by further evolution of trees of this population through consecutive populations.
Die Kriteria zur Realisierbarkeit und Tauglichkeit können alle innerhalb von Grenzen vorgegeben und vorher eingestellt werden, was eine große Flexibilität des bevorzugten Prozesses bei der Adressierung eines weiten Bereichs von Netzgestaltungen ermöglicht.The Criteria for feasibility and fitness can all be within limits predetermined and previously set, giving great flexibility of the preferred Process of addressing a wide range of network designs allows.
In dem obigen Beispiel der Bäume, die anfangs überentwickelte Netze darstellen, wo die Tauglichkeitsprüfung darin besteht, Kosten für einen Aufbau zu reduzieren, und Bäume zur Bildung der nächsten Generation auf der Basis von niedrigsten Aufbaukosten ausgewählt werden, kann von den nachfolgenden Populationen von Bäumen erwartet werden, dass sie eine geringere Redundanz von Hardware-Komponenten aufweisen, da Komponenten zugehörige Kosten haben. Die tauglichsten Netze werden weniger und weniger Komponenten umfassen und an einem Punkt scheitern die tauglichsten Bäume einer Generation an der Realisierbarkeitsprüfung aufgrund eines Fehlens von Komponenten und einer Unfähigkeit, die Realisierbarkeitskriteria Zuverlässigkeit, Verbindungsfähigkeit, Kapazität, usw. zu erfüllen.In the above example of the trees, the initially overdeveloped Nets represent where the fitness for purpose is cost for one Reduce construction and trees to the formation of the next Generation are selected on the basis of lowest construction costs, can be expected from subsequent populations of trees they have a lower redundancy of hardware components because components associated Have costs. The most suitable nets become fewer and fewer components and at one point the most suitable trees fail one Generation at the feasibility test due to a lack of components and an inability the feasibility criteria reliability, connectivity, Capacity, etc. to fulfill.
Die optimierten Lösungen werden die tauglichsten Bäume sein, welche die Netze mit den geringsten Kosten darstellen, welche noch immer die Realisierbarkeitsprüfung bestehen.The optimized solutions become the most suitable trees which represent the networks with the least cost, which still pass the feasibility test.
Die Realisierbarkeits- und Tauglichkeitsprüfungen können aus demselben Satz von Parametern gewählt werden. Ob ein Parameter als eine Realisierbarkeitsprüfung oder als eine Tauglichkeitsprüfung verwendet wird, ist von fall zu Fall verschieden, kann aber dadurch bestimmt werden, ob der Parameter als ein absoluter Grund zur Rückweisung eines Baums oder als ein relativer Grund zur Rückweisung eines Baums verwendet wird, bewertet relativ zu demselben Parameter von anderen Bäumen der Generation.The Feasibility and fitness checks can be done from the same set of Parameters selected become. Whether a parameter as a feasibility check or as a fitness test is different from case to case but may be different determine if the parameter as an absolute reason for rejection of a tree or as a relative reason to reject a tree is evaluated relative to the same parameter of other trees Generation.
Prüfparameter zur Realisierbarkeit umfassen einen oder mehrere der Folgenden:
- – Das Netz muss alle externen Vermittlungsstellen umfassen, die in den anfänglichen Netzannahmen enthalten sind;
- – Vermittlungsstellen müssen die erforderliche Vermittlungs- und Konzentrationskapazität aufweisen, um den Verkehr auf den angefügten Verbindungen zu handhaben;
- – das Netz muss vordefinierte Minimumstandards hinsichtlich einer oder mehrere Realisierbarkeitsbeschränkung(en) wie folgt erfüllen:
- – mittlere kumulative Verzögerungszeit entlang aller möglicher Routen;
- – maximale Anzahl von Sprüngen pro Route;
- – Mittelwert des Verbindungskapazitätsverhältnisses;
- – akzeptable Gesamtkosten des Netzes;
- – das Erfüllen von vordefinierten Empfindlichkeits- oder Zuverlässigkeitskriteria.
- - the network must include all external exchanges included in the initial network assumptions;
- - exchanges must have the necessary switching and concentration capacity to handle the traffic on the attached links;
- - the network must meet predefined minimum standards for one or more feasibility constraints as follows:
- - average cumulative delay time along all possible routes;
- - maximum number of jumps per route;
- - average value of the connection capacity ratio;
- - acceptable total cost of the network;
- - meeting predefined sensitivity or reliability criteria.
Prüfparameter, welche die Basis einer Tauglichkeitsprüfung bilden können, umfassen:
- • Leistung
- • Zuverlässigkeit
- • Belastbarkeit
- • Kosten
- • Power
- • Reliability
- • load capacity
- • costs
Eine Leistung kann durch Parameter von Verzögerung, Prozentsatz einer Auslastung des Netzes, durchschnittliche Anzahl von Sprüngen oder Prozentsatz einer Blockierung beschrieben werden.A power may be determined by parameters of delay, percentage of utilization of the network, average number of jumps or percentage blocking.
Eine Zuverlässigkeit kann in Form von Parametern von Belastbarkeit/Empfindlichkeit, Prozentsatz einer Blockierung und Verfügbarkeit charakterisiert werden.A reliability can take the form of parameters of resilience / sensitivity, percentage a blockage and availability be characterized.
Die Kostenparameter können durch Parameter von Aufbaukosten, Kosten, um das Netz zu unterhalten und zu verwenden, oder Kosten, um das Netz zu unterhalten und zu besitzen, charakterisiert werden.The Cost parameters can through parameters of construction costs, costs to maintain the network and to use, or costs, to maintain and maintain the network own, be characterized.
Eine Tauglichkeitsprüfung wird durch Erzeugen von Netzsignalen, die das Netz darstellen, aus den Baumsignalen und Überprüfen dieser Netzdatensignale in Bezug auf den/die gewählten Prüfparameter durchgeführt. Dies ist tatsächlich eine Simulation einer Netzleistung durch Modellierung des Netzes durch seine Datensignale und Prüfen dieser Datensignale durch Integration mit anderen Signalen, welche die Prüfparameter darstellen.A fitness check is made by generating network signals representing the network the tree signals and checking this Net data signals carried out in relation to the selected test parameters. This is actually a simulation of a network performance by modeling the network through its data signals and testing these data signals by integration with other signals, which represent the test parameters.
Ein Aspekt von Leistung ist die durchschnittliche Verzögerung, die bei einer Übertragung von Information erfahren wird. Ein weiterer Aspekt von Leistung ist die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls bei der Übertragung von Information, als die Blockierung oder der Prozentsatz von verlorenen Anrufen bekannt. Zusätzlich kann eine Zuverlässigkeit als eine gesonderte Beschränkung in dem Optimierungsproblem einer Netzgestaltung erscheinen, entweder als feste Beschränkung oder als Teil oder Gesamtes des Ziels der Optimierung. In letzterem Fall wird das Optimierungsproblem einer Netzgestaltung zu einer Empfindlichkeitsoptimierung, wenn es auf ein Backbone-Netz angewendet wird. Eine Zuverlässigkeit kann als der Prozentsatz von verlorenen Anrufen definiert werden oder sie kann als ein anderes Maß betrachtet werden, zutreffender als Empfindlichkeit bezeichnet.One Aspect of performance is the average delay, in a transmission of information. Another aspect of performance is the probability of failure during transmission of information, as the blocking or the percentage of lost ones Call known. In addition, can a reliability as a separate restriction appear in the optimization problem of a network design, either as a fixed restriction or as part or all of the goal of optimization. In the latter Case, the optimization problem of a network design becomes one Sensitivity optimization when applied to a backbone network becomes. A reliability can be defined as the percentage of lost calls or it may be considered as another measure, more true referred to as sensitivity.
Eine Empfindlichkeit (Überlebensfähigkeit) ist ein Maß der Fähigkeit eines Netzes, den Ausfall von einzelnen Verbindungen oder Knoten zu überstehen, ohne die Fähigkeit zur Übertragung von Information zu verlieren. Damit ein Netz überlebensfähig ist, muss es zumindest zwei getrennte Routen zwischen jedem Paar von Datensignalquellen/empfängern geben, die weder Knoten noch Verbindungen miteinander teilen.A Sensitivity (survivability) is a measure of ability of a network, the failure of individual connections or nodes to survive without the ability for transmission to lose information. For a network to be viable, it must at least be give two separate routes between each pair of data signal sources / receivers, that do not share nodes or connections.
Ein grundlegendes Problem jeder Netzgestaltungsoptimierung liegt darin, Einrichtungen an Knoten des Netzes und Verbindungen zwischen den Knoten mit optimalen Charakteristiken und einer Spezifikation zuzuteilen, um ein optimales Netz zu erzeugen. Das Kriteria für ein „optimales" Netz, d.h. das Tauglichkeitskriteria, kann von Netz zu Netz variieren. Wenn zum Beispiel eine hohe Zuverlässigkeit erforderlich ist und Kosten von sekundärer Wichtigkeit sind, ist ein optimales Netz ein sehr zuverlässiges Netz. Wenn andererseits eine Zuverlässigkeit nicht so wichtig ist wie die Kosten, dann ist ein optimales Netz ein weniger kostspieliges Netz, wenngleich mit einer reduzierten Zuverlässigkeit.One fundamental problem of any network design optimization is Facilities at nodes of the network and connections between the Allocate nodes with optimal characteristics and specification, to create an optimal network. The criterion for an "optimal" network, i.e. the suitability criteria, can vary from network to network. If, for example, high reliability is required and costs of secondary importance is one optimal network a very reliable Network. On the other hand, if reliability is not so important like the cost, then an optimal network is a less expensive one Network, albeit with reduced reliability.
Es ist möglich, akzeptable Minimum- oder Maximumwerte für jeden der Tauglichkeitsprüfparameter zu setzen, so dass der Optimierungsprozess seine Suche auf die Gestaltungen beschränkt, die in diese Grenzen fallen. Diese können als Tauglichkeitsgrenzsignale eingegeben werden. Ein Berechnen der tatsächlichen Werte für die Ziele für eine bestimmte Netzgestaltung erfordert normalerweise Datensignale, die einen Quellverkehr betreffen, und Datensignale, welche die Leistung einer Simulation betreffen, um den Verkehr an unterschiedlichen Teilen des Netzes zu schätzen.It is possible, acceptable minimum or maximum values for each of the fitness test parameters so the optimization process does its search on the designs limited, that fall within those limits. These can be used as fitness limit signals be entered. Calculating the actual values for the goals for one certain network design usually requires data signals that pertaining to source traffic, and data signals representing performance a simulation concern the traffic at different Estimate parts of the network.
Die Prüfparameter von Leistung, Zuverlässigkeit und Kosten können als Netz-abhängige Merkmale beschrieben werden, da sie abhängig sind von den physikalischen Beschränkungen des Netzes und seiner Komponenten. Zusätzlich zu den abhängigen Netzmerkmalen gibt es auch andere definierbare Merkmale des Netzes, die am Anfang unabhängig von dem Netz sind, entweder weil das Netz ein existierendes Netz ist und die Merkmale zu dem existierenden Netz hinzugefügt werden können oder weil das Netz eine Gestaltung „auf grüner Wiese" ist.The Test parameters of performance, reliability and costs can as network-dependent Characteristics are described as they are dependent on the physical restrictions of the network and its components. In addition to the dependent network features There are also other definable features of the network that are at the beginning independently from the network, either because the network is an existing network and the features are added to the existing network can or because the net is a "green field" design.
Unabhängige Netzmerkmale umfassen den Ort der Knoten, den Ort von Verbindungen, die Knotenkapazitäten, die Knotenfähigkeiten, die Verbindungsfähigkeiten und die verfügbaren Dienste.Independent network features include the location of the nodes, the location of connections, the node capacities, the Node capabilities the connectivity and the available ones Services.
Die Orte der Knoten können als fähig spezifiziert werden, überall oder an limitierten Stellen oder an festen Stellen oder an einigen festen Stellen oder an jedem SS-Knoten oder nur an manchen SS-Knoten platziert zu werden. Dies wird implementiert durch Eingabe der Orte als Netzbeschränkungssignale oder Netzannahmesignale: Verbindungsorte können als platzierbar an jedem Knoten, nur an einigen Knoten, fest, mit einigen Verbindungsorten fest, platziert an jedem SS-Knoten oder platziert nur an einigen SS-Knoten spezifiziert werden. Knotenkapazitäten können als jede Kapazität, mit einem diskreten Wert oder als eine feste Kapazität oder nur einige mit fester Kapazität spezifiziert werden.The locations of the nodes may be specified as capable of being placed anywhere or at limited locations or at fixed locations or at some fixed locations or at each SS node or only at some SS nodes. This is implemented by entering the locations as network restriction signals or network acceptance signals: Connection locations may be specified as placeable at each node, only at some nodes, fixed, with some connection locations, placed at each SS node, or placed only at some SS nodes. Nodal capacities can be considered any capacity, with a discrete value or as a fixed capacity or only a few are specified with fixed capacity.
Verbindungskapazitäten können definiert werden fähig zu sein, jede Kapazität oder nur diskrete Kapazitäten anzunehmen oder eine feste Kapazität zu sein oder nur einige von ihnen sind eine feste Kapazität. Knotenfähigkeiten können vor einer Optimierung eingestellt werden, den Knoteneinrichtungen zu ermöglichen, alle Dienste zu liefern, nur einige der verfügbaren Dienste, Vermittlung und alle Konzentration zu sein. Die Verbindungsfähigkeiten können vorgegeben werden fähig zu sein, alle Dienste zu unterstützen, nur einige Dienste, Vermittlung und alle Konzentration zu sein. Die verfügbaren Dienste können einzelne Dienste oder mehrfache Dienste sein. Routingtabellen können fest sein, durch eine Regel festgelegt sein, jede Routingtabelle anzunehmen, jede Routingtabelle mit bestimmten Regeln anzunehmen oder nur mit teilweisem festen Routing.Connection capacities can be defined become capable to be, any capacity or only discrete capacities to accept or be a fixed capacity or just some of they are a fixed capacity. node capabilities can be set before optimization, the node devices to enable to provide all services, just some of the services available, mediation and to be all concentration. The connectivity skills can be predetermined to be able to to support all services just to be some services, mediation and all concentration. The available Services can be single services or multiple services. Routing tables can be fixed be determined by a rule to accept each routing table to accept any routing table with certain rules or just with partial fixed routing.
Am Beginn der Netzgestaltung kann das grundlegende Problem dargelegt werden als Finden des besten Weges, um eine Reihe von Orten unter Verwendung existierender oder neuer Vermittlungsstelleneinrichtungen und Verbindungen miteinander zu verbinden, um so eine erforderliche Transportkapazität zwischen diesen Orten innerhalb bestimmter Leistungsbeschränkungen und mit minimalen Kosten zu erzielen. Die oben beschriebene Vielfalt von abhängigen Netzmerkmalen und unabhängigen variablen Netzmerkmalen liefert eine große Anzahl von möglichen Variationen. Es ist immer notwendig, einige anfängliche Annahmen über den Typ des erforderlichen Netzes zu machen, um die Gestaltungsmöglichkeiten zu vereinfachen.At the Starting the network design can set out the basic problem Be as finding the best way to put a number of places under Use of existing or new exchange facilities and interconnect connections to one another as required transport capacity between these places within certain performance limits and with minimal costs. The diversity described above dependent Network features and independent variable network features provides a large number of possible Variations. It is always necessary to have some initial assumptions about the type of the required network to make the design options to simplify.
In dem hier beschriebenen bevorzugten Verfahren werden anfängliche Annahmen über das Problem anfangs definiert. In dem Fall des hier beschriebenen bevorzugten Prozesses können anfängliche Annahmen über das Netz in der Form von Eingangssignalen gemacht werden, welche die Anzahl von erforderlichen Knoten, den physikalischen Ort der Knoten und das Verkehrsvolumen durch diese Knoten darstellen.In The preferred method described herein will be initial Assumptions about initially defined the problem. In the case of the one described here preferred process initial Assumptions about the network are made in the form of input signals which the number of nodes required, the physical location of the Represent nodes and the traffic volume through these nodes.
In
dem bevorzugten Prozess kann, implementiert in der Programmiersprache
C, die Anzahl von erforderlichen Orten spezifiziert werden durch
die Funktion:
Identity = 0
external_exchange[n].exchange_idIn the preferred process, implemented in the C programming language, the number of required locations can be specified by the function:
Identity = 0
external_exchange [n] .exchange_id
Der
physikalische Ort der Knoten kann beschrieben werden durch die Funktion:
Physical
location = x- und y-Koordinaten (oder eine einzelne Zahl, die einen
Ort in einem Raster-Scan eines bestimmten Gebiets anzeigt).
external_exchange[n].x
and yThe physical location of the nodes can be described by the function:
Physical location = x and y coordinates (or a single number indicating a location in a raster scan of a particular area).
external_exchange [n] .x and y
Das
Verkehrsvolumen kann in einer von drei Formen spezifiziert werden:
Erstens
als Verkehrs-Matrix, die gleich ist zu der Anzahl von erforderlichen
Kbytes pro Sekunde zwischen jedem Paar von externen Vermittlungsstellen.
In dem Fall des mittels C implementierten Prozesses kann die Funktion
die Form annehmen:
format of matrix = path_capacity[exchange1]
exchange[2]Traffic volume can be specified in one of three forms:
First, as a traffic matrix equal to the number of Kbytes required per second between each pair of external switches. In the case of the C implemented process, the function may take the form:
format of matrix = path_capacity [exchange1]
exchange [2]
Wenn dieses Format verwendet wird, wird der Matrixwert exchanges(exchange1) auf 0 gesetzt, ansonsten wird er auf 1 gesetzt.If this format is used, the matrix value exchanges (exchange1) set to 0 otherwise it will be set to 1.
Zweitens
können
die Anzahl von Benutzern jedes erforderlichen Dienstes an jeder
externen Vermittlungsstelle und die Gesamtpegel von nach außen gehendem
Verkehr spezifiziert werden von der Funktion:
exchanges[exchange1].users1
and exchanges[exchange1].alevelallSecond, the number of users of each required service at each external switch and the overall levels of outbound traffic can be specified by the function:
exchanges [exchange1] .users1 and exchanges [exchange1] .alevelall
Drittens
kann der gesamte nach außen
gehende Verkehrspegel an der Vermittlungsstelle spezifiziert werden
durch das C-Signal:
exchanges[exchange1].mlevelall Third, the total outbound traffic level at the central office can be specified by the C signal:
exchanges [exchange1] .mlevelall
Alle
Verkehrspegel sollten spezifiziert werden als zwei Werte, eine maximale
Bitrate und eine durchschnittliche Bitrate für eine kontinuierliche Verwendung über einen
8-Stunden-Tag. Zum Beispiel als die Funktion:
exchanges[exchange1].mlevell
and .alevellAll traffic levels should be specified as two values, a maximum bit rate and an average bit rate for continuous use over an 8-hour day. For example as the function:
exchanges [exchange1] .mlevell and .alevell
Die Charakteristiken der verfügbaren Vermittlungs- und Verbindungstypen müssen unter Verwendung der oben angeführten Parameter ebenfalls spezifiziert werden.The Characteristics of the available Switching and connection types must be made using the above cited Parameter also be specified.
Zusätzlich können eine
Leistung, ein Ort oder Kostenbeschränkungen, die das gewünschte Netz
betreffen, spezifiziert werden. In der C-Sprache können Leistungsparameter spezifiziert
werden durch die Funktion:
link_capacity, avemaxdelay, avenohops,
storage_capacity.Additionally, a performance, location, or cost constraints pertaining to the desired network may be specified. In the C language, performance parameters can be specified by the function:
link_capacity, avemaxdelay, avenohops, storage_capacity.
Kostenparameter
können
in der C-Sprache spezifiziert werden als:
total_cost, fixed_cost,
vary_cost.Cost parameters can be specified in the C language as:
total_cost, fixed_cost, vary_cost.
Auswahl der tauglichsten BäumeSelection of most suitable trees
Realisierbare Bäume werden ausgewählt auf der Basis ihrer „Tauglichkeit" wie gemessen von den gewählten Prüfparametern, die auf das Netz angewendet werden, das der Baum darstellt. Eine Auswahl geschieht in Bezug zu anderen Bäumen. Die absolute Anzahl von gewählten Bäumen oder der Prozentsatz von ausgewählten Bäumen der Population kann festgelegt werden oder Bäume können ausgewählt werden unter der Voraussetzung, dass sie ein vorgegebenes Tauglichkeitskriteria erfüllen.realizable Become trees selected based on their "fitness" as measured by the chosen one test parameters, that are applied to the web that represents the tree. A Selection happens in relation to other trees. The absolute number of selected trees or the percentage of selected trees the population can be specified or trees can be selected provided that that they meet a given suitability criteria.
Die Grenzen einer Tauglichkeit werden als Tauglichkeitsgrenzsignale eingegeben.The Limits of fitness are considered fitness limit signals entered.
Evolution von BaumpopulationenEvolution of tree populations
Nach der Überprüfung jedes einzelnen Baums der Population auf seine Tauglichkeit und der Auswahl des erfolgreichsten Baums der Population, um die Basis der nächsten Generation zu bilden, werden die gewählten Bäume entwickelt (Evolution), um eine neue Population zu bilden. Eine Evolution der gewählten Bäume zu der neuen Generation kann die Form eines Beibehaltens der tauglichsten Baumstrukturen, die einen Teil der gewählten Bäume bilden, und Übertragen dieser in einer unmodifizierten Form in die nächste Population annehmen. Andere ausgewählte Baumstrukturen, die einen anderen Teil der gewählten Bäume bilden, können einer Änderung unterzogen werden durch die Mechanismen von Kreuzung (Crossover), Mutation oder Permutation.To checking each one individual tree of the population on its suitability and the selection of the most successful tree of the population to the base of the next generation to form the chosen ones Trees developed (Evolution) to form a new population. An evolution of selected Trees too The new generation can take the form of maintaining the most suitable Tree structures forming part of the selected trees and transferring accept this in an unmodified form into the next population. Other selected Tree structures that form another part of the selected trees may undergo a change undergo the mechanisms of crossover, Mutation or permutation.
Man
betrachte das Problem einer Optimierung eines neuen Netzes, das
die Kundenstandorte CS1, CS2, CS3 und CS4 mit den existierenden
Vermittlungsstellen EX1, EX2 und EX3 verbindet, wobei die existierenden
Vermittlungsstellen EX1 und EX2 bereits durch eine existierende
Verbindung EL1 verbunden sind. Die Kundenstandorte, die existierenden
Vermittlungsstellen und die existierende Verbindung können jeweils
von einem Knotensignal N1 bis N8 dargestellt werden. Die Situation
wird in vereinfachter Form in der Netzkartendarstellung von
CROSSOVERCROSSOVER
Unter
Bezugnahme auf
Die
Baumstruktur und das entsprechende Netz umfassen einen neuen Knoten
NN1, mit dem eine neue Verbindung NL1 verbunden wurde. Der neue
Knoten kann entstanden sein durch den zufälligen Erzeugungsvorgang der
anfänglichen
Population oder kann zufällig
während
eines Mutationsvorgangs einer früheren
Generation eingefügt
worden sein. Die existierende Verbindung EL1, die ein externes Argument
zu dem Baum bildet (Knotensignal N9), wird interpretiert als eine
Referenz zu beiden der zwei Knotensignale der Vermittlungsstellen
EX1, EX2, welche die beiden Enden der existierenden Verbindung ausmachen.
Eine Aufnahme einer existierenden Verbindung als ein externes Argument
verbessert die Effizienz des gesamten Evolutionsprozesses in diesem
Beispiel. Das Knotensignal N9 in der
Unter
Bezugnahme auf
Die
Knotensignale und Verbindungssignale des Baums von
Der neue Knoten 1 ist ein zufällig erzeugter neuer Knoten.Of the new node 1 is a random one generated new node.
Unter
Bezugnahme auf
Der
Teilbaum
Ähnlich wird
der erste Teilbaum
Unter
Bezugnahme auf
Unter
Bezugnahme auf
In dem rechten Teilbaum erzeugt, beginnend von den äußersten externen Blättern, das Verbindungssignal 3 eine neue Verbindung NL3 zwischen dem Knotensignal CS3, das den Kundenstandort CS3 darstellt, und dem Knotensignal EX2, das die Vermittlungsstelle 2 darstellt. Auf der nächsten Ebene zu der Wurzel hin durchsucht an der Wurzel des Baums das Verbindungssignal 4 sein linkes Argument und findet das Knotensignal CS4, das dem Kundenstandort 4 entspricht, und durchsucht dann sein rechtes Argument nach einem externen Argument und findet das Knotensignal CS3, das dem Kundenstandort 3 entspricht. Das Verbindungssignal 4 erzeugt eine neue Verbindung NL4 zwischen dem Knotensignal CS3, das dem Kundenstandort 3 entspricht, und dem Knotensignal CS4, das dem Kundenstandort 4 entspricht.In The right subtree generates, starting from the outermost external leaves, the Connection signal 3, a new connection NL3 between the node signal CS3, which represents the customer site CS3, and the node signal EX2, which represents the exchange 2. At the next level towards the root searches the connection signal at the root of the tree 4 its left argument and finds the node signal CS4, which is the Customer Location 4 matches, and then searches his right argument after an external argument and finds the node signal CS3, the corresponds to the customer location 3. The connection signal 4 generates a new connection NL4 between the node signal CS3, the Customer Location 3, and the node signal CS4, the customer site 4 corresponds.
Auf der nächsthöheren Ebene in dem rechten Teilbaum durchsucht das Verbindungssignal 5 sein linkes Argument und findet den externen Knoten EL1, der einer existierenden Verbindung 1 zwischen dem der Vermittlungsstelle 1 entsprechenden Vermittlungssignal EX1 und dem der Vermittlungsstelle 2 entsprechenden Vermittlungssignal EX2 entspricht. Das Verbindungssignal 5 durchsucht dann seinen rechten Teilbaum und findet das externe Argument CS4, das dem Kundenstandort 4 entspricht. Da es keine existierende Verbindung zwischen dem Knotensignal CS4 und dem Knotensignal EL1 gibt, erzeugt das Verbindungssignal 5 eine neue Verbindung NL5 zwischen dem Knotensignal CS4, das dem Kundenstandort 4 entspricht, und dem Knotensignal EL5, das der existierenden Verbindung 1 entspricht. Da das Knotensignal EL1 eine existierende Verbindung darstellt, die mit den Vermittlungsstellen EX1 und EX2 verbunden ist, erzeugt das Verbindungssignal 5 die neue Verbindung NL5 zwischen dem Kundenstandort 4 und der Vermittlungsstelle 2, die an einem Ende der existierenden Verbindung 1 am nächsten zu dem Kundenstandort 4 ist. Wenn der Kundenstandort 4 geographisch näher an der Vermittlungsstelle 1 als an der Vermittlungsstelle 2 wäre, würde das Verbindungssignal 5 die neue Verbindung NL5 zwischen dem Kundenstandort 4 und der Vermittlungsstelle 1 errichten. In diesem Fall jedoch, da die Vermittlungsstelle 2 näher an dem Kundenstandort 4 ist, wird die neue Verbindung NL5 zwischen der Vermittlungsstelle 2 und dem Kundenstandort 4 hergestellt.On the next higher level in the right subtree, the connection signal 5 searches left argument and finds the external node EL1, that of an existing one Connection 1 between the switch 1 corresponding Switching signal EX1 and the switch 2 corresponding Switching signal EX2 corresponds. The connection signal 5 searches then its right subtree and finds the external argument CS4, which corresponds to the customer location 4. Because there is no existing connection between the node signal CS4 and the node signal EL1 the connection signal 5 a new connection NL5 between the node signal CS4 corresponding to the customer site 4 and the node signal EL5, that corresponds to the existing connection 1. Because the node signal EL1 represents an existing connection with the exchanges EX1 and EX2 is connected, the connection signal 5 generates the new one Connection NL5 between the customer site 4 and the central office 2, which at one end of the existing connection 1 closest to the customer site is 4. If the customer location is 4 geographically closer to the exchange would be 1 than at the exchange 2, would Connection signal 5, the new connection NL5 between the customer site 4 and the exchange 1 establish. In this case, however, because the exchange 2 closer at the customer site is 4, the new connection NL5 is between the exchange 2 and the customer site 4 produced.
Das Graft-Signal 6 verbindet die zwei Netze, die einerseits CS1, CS2, NN1, NL1 und NL2 aufweisen und andererseits EX1, EX2, EL1, CS3, CS4, NL3, NL4 und NL5 aufweisen an den Knoten CS1 und CS3, die am nähesten sind.The Graft signal 6 connects the two networks, which on the one hand CS1, CS2, N1, NL1 and NL2 and on the other hand EX1, EX2, EL1, CS3, CS4, NL3, NL4 and NL5 have at the nodes CS1 and CS3, the at nearest are.
In diesem Beispiel ist die Realisierbarkeitsbedingung nur, dass alle Kundenstandorte verbunden werden. Somit ist, obwohl die von dem Vermittlungssignal EX3 dargestellte Vermittlungsstelle 3 nicht verbunden ist und obwohl der von dem Knotensignal NN1 dargestellte Knoten 1 eine „Sackgasse" ist, das Netz noch immer realisierbar, da dies die Realisierbarkeitsbedingung, dass alle Kundenstandorte verbunden sind, nicht betrifft. Da jedoch der neue Knoten 1 als unnötig erscheint, kann es sein, dass das Elternnetz 1 kein optimales Netz ist, da es ein Herstellen der physikalischen Verbindung 1 und Endgeräteeinrichtungen an dem neuen Knoten 1 erfordert und diese Einrichtungen jedoch keine Funktion ausüben. Das Elternnetz 1 wäre hinsichtlich der Kosten nicht optimal, obwohl die redundante Verbindung 1 und der redundante Knoten 1 die Leistung des Rests des Systems nicht beeinträchtigen würden und das Netz hinsichtlich der Leistungskriteria erfolgreich sein kann.In In this example, the feasibility condition is just that all Customer sites are connected. Thus, although that of the Switching signal EX3 illustrated switching center 3 is not connected and although the node 1 represented by the node signal NN1 is a "dead end," the network is still always feasible, since this is the feasibility condition that all customer sites are connected, not affected. However, since the new node 1 as unnecessary appears, parent network 1 may not be an optimal network, since it is establishing the physical connection 1 and terminal equipment at the new node 1 requires and these facilities but no Exercise function. The parent network 1 would be not optimal in terms of cost, although the redundant connection 1 and the redundant node 1 the performance of the rest of the system do not interfere would and the network succeeds in terms of performance criteria can.
Der erste Baum der N-ten Generation kann gewählt werden, um die Basis der nächsten Generation darzustellen, da, obwohl das Netz, das er darstellt, nicht vollständig erfolgreich ist hinsichtlich der Kriteria von Leistungszielen, Kostenzielen und Zuverlässigkeitszielen, es realisierbar ist und andere Bäume der N-ten Generation Netze entstehen lassen können, die nicht viel besser sind gemessen an diesen Kriteria. Der erste Baum der N-ten Generation kann gewählt werden, die Basis der nächsten Generation zu bilden, wenn er im Vergleich zu anderen Bäumen derselben Generation relativ erfolgreich ist. Ein erfolgreicher Baum kann beschrieben werden als ein Baum, der sich, wenn er mit dem geeigneten vorgegebenen Tauglichkeitsparameter, Leistung, Zuverlässigkeit oder Kosten verglichen wird, in der oberen Gruppe oder Menge von Bäumen befindet, wie durch dieses Ziel gemessen. Ein identischer Baum in einer frühen Generation kann als die Tauglichkeitsprüfung bestehend angesehen werden, wohingegen derselbe identische Baum, der in einer späteren Generation erscheint, als ein untauglicher Baum betrachtet werden kann. In der frühen Generation kann der durchschnittliche Grad an Tauglichkeit der anderen Bäume niedrig sein, wohingegen in der späteren Generation die durchschnittliche Tauglichkeit der anderen Bäume hoch sein kann. Wenn sich Generationen entwickeln, wird erwartet, dass der durchschnittliche Grad an Tauglichkeit, wie von den Prüfparametern definiert, zunimmt. In dem Beispiel des ersten Baums der N-ten Generation ist es, da dies zu einem Netz führt, das die redun dante neue Verbindung 1 und den neuen Knoten 1 aufweist, über eine ausgedehnte Evolution einer großen Anzahl von Generationen unwahrscheinlich, dass dieser Baum überlebt, da an einer Stufe zu erwarten ist, dass er das Kostentauglichkeitskriteria aufgrund der unnötigen Errichtung der neuen Verbindung 1 und dem neuen Knoten 1 nicht erfüllt.The first tree of the Nth generation may be chosen to represent the base of the next generation because, although the network it represents is not completely successful in terms of criteria of performance goals, cost targets, and reliability objectives, it is feasible and other trees The Nth generation can create nets that are not much better measured by this criteria. The first tree of the Nth generation can be chosen to form the base of the next generation if it is relatively successful compared to other trees of the same generation. A successful tree may be described as a tree that, when compared to the appropriate predetermined fitness parameter, performance, reliability, or cost, is located in the upper group or set of trees as measured by that target. An identical tree in an early generation may be considered to pass the suitability test, whereas the same identical tree that appears in a later generation may be considered a disabled tree. In the early generation, the average degree of fitness of the other trees may be low, whereas in the later generation the average fitness of the other trees may be high. As generations evolve, the average level of fitness as defined by the test parameters is expected to increase. In the example of the first tree of the Nth generation, since this leads to a network having the redundant new connection 1 and the new node 1, it is an extensive evolution of a large It is unlikely that this tree will survive for a number of generations because a level is expected to fail the cost-fitness criterion due to the unnecessary establishment of the new connection 1 and the new node 1.
NEUSCHREIBEN VON BÄUMEN WÄHREND EINES CROSSOVERSrewriting OF TREES WHILE A CROSSOVER
In
Ein Teilprozess zum Neuschreiben des entstehenden Nachkommenbaums, erzeugt durch Crossover, Mutation oder Permutation, geschieht wie folgt:One Subprocess for rewriting the resulting descendant tree, generated through crossover, mutation or permutation, happens as follows:
NEUSCHREIBEN VON KNOTENSIGNALENrewriting OF NODE SIGNALS
Es gibt vier Typen von Knotensignalen, die betrachtet werden müssen. Die Hauptprobleme entstehen, wenn das Knotensignal eine existierende Verbindung darstellt. Der Prozess zum Neuschreiben des Baums für jeden Typ von Knotensignal ist wie folgt. Für ein Knotensignal eines Kundenstandorts (d.h. dies ist ein Quell- oder Zielknoten, der als Teil der Spezifikation des zu betrachtenden ursprünglichen Netzproblems vorgeschrieben worden sein kann) ist keine Änderung erforderlich. Für einen existierenden Knoten (d.h. einen Knoten, der vorgeschrieben wurde nach der Spezifikation des ursprünglichen Netzproblems) wird geprüft, ob die Knotenidentitätsnummer nicht höher ist als der höchste fortlaufend nummerierte Knoten in dem Netz. Wenn sie höher ist, dann wird die Knotenidentitätsnummer von einem zufällig gewählten Knoten in dem Netz ersetzt.It There are four types of node signals that need to be considered. The Major problems arise when the node signal is an existing one Represents connection. The process of rewriting the tree for everyone Type of node signal is as follows. For a node signal of a customer site (i.e., this is a source or destination node that is part of the specification of the original to be considered Network problems) is no change required. For an existing node (i.e., a node that is mandatory became after the specification of the original network problem) becomes checked, whether the node identity number not higher is considered the highest consecutively numbered nodes in the network. If she is higher, then the node identity number becomes from a random one selected Nodes in the network replaced.
Für einen neuen Knoten (d.h. einen Knoten, der als ein zusätzlicher Knoten für das Netz zufällig erzeugt wurde) wird geprüft, ob die Knotenidentitätsnummer nicht höher ist als der höchste fortlaufend nummerierte Knoten in dem Netz. Wenn die Knotenidentitätsnummer höher ist, dann wird die Identitätsnummer in eine Nummer geändert, die um eins höher ist als der höchste fortlaufend nummerierte Knoten in dem Netz. Wenn zum Beispiel ein Netz M Knoten umfasst und die Knotenidentitätsnummer des neuen Knotens M + 5 ist, dann wird die Knotenidentitätsnummer auf M + 1 geändert. Dann wird eine Konsistenzprüfung durchgeführt, um sicherzustellen, dass alle anderen Referenzen zu dem neu nummerierten Knoten in dem Baum dieselbe Knotenidentitätsnummer und dieselben Charakteristiken aufweisen wie der Knoten, dessen Knotenidentitätsnummer verändert wurde.For one new node (i.e., a node serving as an additional node for the network fortuitously generated) is checked whether the node identity number not higher is considered the highest consecutively numbered nodes in the network. If the node identity number is higher, then the identity number changed into a number, the one higher is considered the highest consecutively numbered nodes in the network. If, for example, a Network M node includes and the node identity number of the new node M + 5, then the node identity number is changed to M + 1. Then will be a consistency check carried out, To make sure all the other references to the renumbered Nodes in the tree have the same node identity number and the same characteristics as the node whose node identity number has been changed.
Für eine existierende Verbindung, als ein Knotensignal dargestellt, wird, wenn die existierende Verbindungsnummer um eins höher ist als die höchste fortlaufend nummerierte Verbindung in dem Netz und eine leere Verbindung betrifft, eine neue zufällig erzeugte Verbindung mit derselben Nummer hergestellt. Wenn die Verbindungsnummer größer ist als die höchste fortlaufend nummerierte Verbindung in dem Netz, dann wird eine andere existierende Verbindung stattdessen aus dem Netz zufällig ausgewählt. Sobald sie gewählt ist, muss die existierende Verbindung selbst wie folgt überprüft werden, für den Fall, dass eine nicht korrigierte Verbindung gewählt wurde. Wenn die neu gewählte Verbindung eine Verbindung von einem Knoten zu sich selbst hat, dann wird sie verändert, so dass sie zu einem anderen zulässigen Knoten geht.For an existing one Connection, represented as a node signal, if the existing Connection number higher by one is considered the highest consecutively numbered connection in the network and an empty connection concerns, a new random created connection with the same number. If the connection number is larger as the highest consecutively numbered connection in the network, then becomes another existing connection is randomly selected from the network instead. As soon as she chose is, the existing connection itself must be checked as follows, for the Case that an uncorrected connection was selected. If the newly selected connection has a connection from a node to itself, then it becomes changed allowing them to another permissible one Knot goes.
Wenn die neu gewählte Verbindung auf Knoten verweist, deren Identitätsnummern größer sind als der höchste fortlaufend nummerierte Knoten in dem Netz, dann wird ein anderer Knoten in dem zulässigen Bereich von nummerierten Knoten zufällig ausgewählt und für den Knoten eingesetzt, dessen Identitätsnummer größer ist als der höchste fortlaufend nummerierte Knoten. Wenn der neu gewählte Verbindungstyp nicht gesetzt ist, dann wird er auf einen zufällig gewählten zulässigen Wert gesetzt.If the newly elected Connection to nodes whose identity numbers are larger as the highest consecutively numbered nodes in the network, then another Node in the allowed Range of numbered nodes randomly selected and used for the node whose identity number is larger as the highest consecutively numbered nodes. If the newly selected connection type is not set is, then he happens to be one selected permissible Value set.
Beispiel 2Example 2
In
einem weiteren Beispiel, das in
Unter
Bezugnahme auf
In
Die
optimierten Netzdatensignale, die visuell auf einer Anzeigevorrichtung
in
Claims (14)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GBGB9614927.3A GB9614927D0 (en) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | Arranging data signals defining a network |
GB9614927 | 1996-07-16 | ||
PCT/GB1997/001842 WO1998003023A1 (en) | 1996-07-16 | 1997-07-09 | Processing data signals |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE69734927D1 DE69734927D1 (en) | 2006-01-26 |
DE69734927T2 true DE69734927T2 (en) | 2006-08-17 |
Family
ID=10797001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE69734927T Expired - Fee Related DE69734927T2 (en) | 1996-07-16 | 1997-07-09 | DIGITAL SIGNAL PROCESSING |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6374202B1 (en) |
EP (1) | EP0913061B1 (en) |
JP (1) | JP2000515339A (en) |
AU (1) | AU3548897A (en) |
DE (1) | DE69734927T2 (en) |
GB (1) | GB9614927D0 (en) |
WO (1) | WO1998003023A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4181351A1 (en) * | 2021-11-15 | 2023-05-17 | Hitachi, Ltd. | Distribution system visualization method and computing system |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19700148A1 (en) * | 1997-01-06 | 1998-07-16 | Deteline Deutsche Telekom Komm | Process for creating a network |
US6094580A (en) * | 1997-10-16 | 2000-07-25 | Nortel Networks Corporation | Method for optimizing cell-site placement |
JP3449923B2 (en) * | 1998-06-02 | 2003-09-22 | 富士通株式会社 | Network topology design apparatus, network topology design method, and recording medium recording network topology design program |
JP2000222382A (en) * | 1999-02-03 | 2000-08-11 | Fujitsu Ltd | Processor for retrieving proper network shape in general distance space |
US6857014B1 (en) * | 1999-12-22 | 2005-02-15 | Nortel Network Limited | Method and system for designing a network |
US7743074B1 (en) * | 2000-04-05 | 2010-06-22 | Microsoft Corporation | Context aware systems and methods utilizing hierarchical tree structures |
US20020095393A1 (en) * | 2000-06-06 | 2002-07-18 | Mchaney Roger | Computer program for and method of discrete event computer simulation incorporating biological paradigm for providing optimized decision support |
US6870813B1 (en) * | 2000-09-07 | 2005-03-22 | Nortel Networks Limited | Architectures for evolving traditional service provider networks and methods of optimization therefor |
GB2367970B (en) * | 2000-10-09 | 2004-01-21 | Ericsson Telefon Ab L M | Network topologies |
US7493565B2 (en) * | 2000-12-22 | 2009-02-17 | Microsoft Corporation | Environment-interactive context-aware devices and methods |
US6814842B1 (en) | 2001-12-14 | 2004-11-09 | Networks Associates Technology, Inc. | System and method for organizing objects of a voice call in a tree representation |
US6604139B1 (en) | 2001-12-14 | 2003-08-05 | Networks Associates Technology, Inc. | Voice protocol filtering system and method |
US6970823B1 (en) | 2001-12-14 | 2005-11-29 | Networks Associates Technology, Inc. | System, method and computer program product for monitoring voice application calls over a network |
EP1345167A1 (en) * | 2002-03-12 | 2003-09-17 | BRITISH TELECOMMUNICATIONS public limited company | Method of combinatorial multimodal optimisation |
US20030217125A1 (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-20 | Lucent Technologies, Inc. | Intelligent end user gateway device |
US20030217129A1 (en) * | 2002-05-15 | 2003-11-20 | Lucent Technologies Inc. | Self-organizing intelligent network architecture and methodology |
AU2003236514A1 (en) * | 2002-06-13 | 2003-12-31 | Mark Logic Corporation | Xml database mixed structural-textual classification system |
AU2003245506A1 (en) | 2002-06-13 | 2003-12-31 | Mark Logic Corporation | Parent-child query indexing for xml databases |
US20040103105A1 (en) * | 2002-06-13 | 2004-05-27 | Cerisent Corporation | Subtree-structured XML database |
US7313101B2 (en) * | 2002-12-20 | 2007-12-25 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Need-based filtering for rapid selection of devices in a tree topology network |
US7010471B2 (en) * | 2003-01-17 | 2006-03-07 | At&T Corp. | Hierarchical topological network designing system and method |
US20050108071A1 (en) * | 2003-11-17 | 2005-05-19 | Kamal Jain | Systems and methods for approximating optimal distribution via networked systems |
US7577721B1 (en) * | 2004-06-08 | 2009-08-18 | Trend Micro Incorporated | Structured peer-to-peer push distribution network |
US7643974B2 (en) * | 2005-04-22 | 2010-01-05 | Air Liquide Large Industries U.S. Lp | Pipeline optimizer system |
US7457789B2 (en) * | 2005-08-17 | 2008-11-25 | Tacton Systems Ab | Configuration assistance for complex products |
US10142013B2 (en) * | 2006-12-20 | 2018-11-27 | The Boeing Company | Method of optimizing an interplanetary communications network |
US8798183B2 (en) | 2007-08-13 | 2014-08-05 | Qualcomm Incorporated | Feedback and rate adaptation for MIMO transmission in a time division duplexed (TDD) communication system |
EP2031816B1 (en) * | 2007-08-29 | 2012-02-22 | NTT DoCoMo, Inc. | Optimal operation of hierarchical peer-to-peer networks |
JP5251481B2 (en) * | 2008-12-17 | 2013-07-31 | 富士通株式会社 | Network design method and network design apparatus |
US8495497B2 (en) * | 2010-01-28 | 2013-07-23 | International Business Machines Corporation | Graphical guides to aid user selection of groups of instruction packages |
US8875307B2 (en) * | 2012-05-03 | 2014-10-28 | Sap Ag | Managing network identities |
WO2016210407A1 (en) * | 2015-06-26 | 2016-12-29 | Carnegie Mellon University | System and method for hierarchical referencing for biopotential measurements |
US20220247631A1 (en) * | 2019-05-28 | 2022-08-04 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Network management apparatus and method |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5343554A (en) * | 1988-05-20 | 1994-08-30 | John R. Koza | Non-linear genetic process for data encoding and for solving problems using automatically defined functions |
US5148513A (en) * | 1988-05-20 | 1992-09-15 | John R. Koza | Non-linear genetic process for use with plural co-evolving populations |
US5140530A (en) * | 1989-03-28 | 1992-08-18 | Honeywell Inc. | Genetic algorithm synthesis of neural networks |
JPH02282829A (en) * | 1989-04-25 | 1990-11-20 | Nec Corp | Data editing/display device with converting function from network structure type data to tree structure type data |
US5129037A (en) * | 1989-06-20 | 1992-07-07 | Digital Equipment Corporation | Neural network for performing beta-token partitioning in a RETE network |
AU7563191A (en) * | 1990-03-28 | 1991-10-21 | John R. Koza | Non-linear genetic algorithms for solving problems by finding a fit composition of functions |
US5276789A (en) * | 1990-05-14 | 1994-01-04 | Hewlett-Packard Co. | Graphic display of network topology |
US5295244A (en) * | 1990-09-17 | 1994-03-15 | Cabletron Systems, Inc. | Network management system using interconnected hierarchies to represent different network dimensions in multiple display views |
US5067148A (en) | 1990-12-14 | 1991-11-19 | Nynex Corporation | Method and apparatus for planning telephone facilities networks |
JPH04365162A (en) * | 1991-06-13 | 1992-12-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Analyzing method and scheduling method of resource allocation and systems therefor |
JP3672341B2 (en) * | 1993-07-21 | 2005-07-20 | 富士通株式会社 | Communication network separation design method and its management method |
US5598532A (en) * | 1993-10-21 | 1997-01-28 | Optimal Networks | Method and apparatus for optimizing computer networks |
US5586219A (en) * | 1994-09-30 | 1996-12-17 | Yufik; Yan M. | Probabilistic resource allocation system with self-adaptive capability |
US5715432A (en) * | 1995-04-04 | 1998-02-03 | U S West Technologies, Inc. | Method and system for developing network analysis and modeling with graphical objects |
US5680326A (en) * | 1995-06-22 | 1997-10-21 | Mci Corporation | System and method therefor of estimating optimal spare capacity for a distributed restoration scheme |
US5657142A (en) * | 1995-07-25 | 1997-08-12 | Mci Communications Corporation | Optimal allocation of multiplexing equipment and distribution of load in a fiber optic network |
US5761502A (en) * | 1995-12-29 | 1998-06-02 | Mci Corporation | System and method for managing a telecommunications network by associating and correlating network events |
US5867397A (en) * | 1996-02-20 | 1999-02-02 | John R. Koza | Method and apparatus for automated design of complex structures using genetic programming |
US5726979A (en) * | 1996-02-22 | 1998-03-10 | Mci Corporation | Network management system |
US5748617A (en) * | 1996-05-01 | 1998-05-05 | Mci Corporation | Method and apparatus for emulating a digital cross-connect switch network |
US5734811A (en) * | 1996-06-26 | 1998-03-31 | Mci Corporation | Segment substitution/swap for network restoration pre-plans |
-
1996
- 1996-07-16 GB GBGB9614927.3A patent/GB9614927D0/en active Pending
-
1997
- 1997-07-09 WO PCT/GB1997/001842 patent/WO1998003023A1/en active IP Right Grant
- 1997-07-09 EP EP97931897A patent/EP0913061B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-09 DE DE69734927T patent/DE69734927T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-09 AU AU35488/97A patent/AU3548897A/en not_active Abandoned
- 1997-07-09 JP JP10505714A patent/JP2000515339A/en active Pending
- 1997-07-09 US US09/029,934 patent/US6374202B1/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4181351A1 (en) * | 2021-11-15 | 2023-05-17 | Hitachi, Ltd. | Distribution system visualization method and computing system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU3548897A (en) | 1998-02-09 |
DE69734927D1 (en) | 2006-01-26 |
EP0913061B1 (en) | 2005-12-21 |
EP0913061A1 (en) | 1999-05-06 |
GB9614927D0 (en) | 1996-09-04 |
JP2000515339A (en) | 2000-11-14 |
US6374202B1 (en) | 2002-04-16 |
WO1998003023A1 (en) | 1998-01-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69734927T2 (en) | DIGITAL SIGNAL PROCESSING | |
DE69331054T2 (en) | Method and device for the automatic distribution of a network topology in main and secondary topology | |
DE69524119T2 (en) | DYNAMICALLY CONTROLLED GUIDANCE USING VIRTUAL TARGET NODES | |
Boorstyn et al. | Large-scale network topological optimization | |
DE3880501T2 (en) | NETWORK TRAFFIC GUIDE CONTROL. | |
DE69025846T2 (en) | Method of using stored partial trees to calculate a route in a data communication network | |
DE3785524T2 (en) | Adaptive toll traffic routing and automatic network management system for multi-service telecommunications networks. | |
DE68925786T2 (en) | Control procedures for adaptive routing | |
DE68920490T2 (en) | Process for selecting the least significant route in a communication network. | |
DE69433968T2 (en) | KOMMUNIKATIONSNETWERKVERWALTUNG | |
US5459716A (en) | Facility restoration for telecommunications networks | |
DE69207822T2 (en) | Routing in communication networks | |
DE60200530T2 (en) | Mechanism and method for determining and quickly restoring a minimum capacity in a meshed network | |
DE69533535T2 (en) | METHOD FOR EFFICIENT AGGREGATION OF COMPOUND METHODS | |
DE69534729T2 (en) | Request for a virtual connection dependent on concurrent request information | |
DE69412274T2 (en) | METHOD FOR SELECTING CONNECTIONS IN NETWORKS | |
DE69434426T2 (en) | Design and administrative procedure for communication networks | |
DE69331182T2 (en) | ATM switch and ATM switch element with routing logic | |
DE60116178T2 (en) | Root cause analysis in a distributed network management architecture | |
DE602004013410T2 (en) | Availability-based cost modeling for core optical networks | |
DE69731954T2 (en) | METHOD FOR OPTIMIZING A PRESENTLY OPTICAL NETWORK | |
WO1997023978A1 (en) | Method of forming routing data | |
DE10342310A1 (en) | Systems and methods for quickly selecting devices in a tree topology network | |
DE202016107141U1 (en) | Network stochastic cross-layer optimization to reach the traffic flow target at minimum cost | |
DE69210466T2 (en) | Method and device for connecting local networks to wide area networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |